Тэнд болор гэж юу болох талаар бид гаанаас олж болно. Элсэн чихэрээс эхлээд алмаз хүртэл эдгээр материалууд нь атомуудынхаа нэгэн төрлийн, эмх цэгцтэй байрлалыг хуваалцаж, сансар огторгуйд давтагдах хэв маягийг бүрдүүлж, үзэсгэлэнтэй, тогтмол хэлбэрийг бий болгодог гэдгийг бид сургуульд сурч мэдсэн. Массачусетсийн Технологийн Их Сургуулийн (MIT) хичээлийн үеэр Физикийн чиглэлээр Нобелийн шагналт профессор Фрэнк Вильчек нэг санаа төрүүлжээ: бүтэц нь орон зайд давтагдахын оронд цаг хугацааны явцад давтагддаг "цаг хугацааны талстууд" байвал яах вэ?
2012 онд дэвшүүлсэн энэхүү "чамин" таамаглал нь олон жилийн турш шинжлэх ухааны нийгэмлэгт хүчтэй маргаан үүсгэсэн. Боломжтой бол энэ төрлийн болор нь тогтвортой байдлаа хадгалах чадвартай байх ёстой, гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн болор бүтцийг үе үе өөрчлөх; Хэрэв бид тэдгээрийг өөр өөр цаг үед ажиглавал тэдгээрийн бүтэц (сансар огторгуйд) үргэлж ижил байдаггүй, байнгын хөдөлгөөнтэй, тэр ч байтугай хамгийн бага энерги эсвэл үндсэн төлөвт байдаг гэдгийг ойлгох хэрэгтэй гэж шийдсэн.
Энэ бүхэн термодинамикийн хуулийг шууд зөрчиж байна. Мөн эдгээр талстууд нь хатуу ч биш, шингэн ч биш, хий ч биш байх болно. Тэр ч байтугай плазмын -ионжуулсан хий- биш. Энэ нь материйн өөр төлөв байх болно.
Вильчекийг галзуу шахам гэж дүгнэсэн ширүүн мэтгэлцээний дараа 2016 онд баг нь цаг хугацааны талстыг бүтээх нь онолын хувьд боломжтой гэдгийг харуулж чадсан бөгөөд энэ амжилтад ердөө нэг жилийн дараа хүрсэн юм. Тэр цагаас хойш физикийн энэ салбар нь уул уурхай эсвэл орчлон ертөнцийн талаарх ойлголтоор дамжуулан квант технологиос эхлээд харилцаа холбоо хүртэл бүх зүйлийг өөрчилж чадах маш ирээдүйтэй салбар болжээ.
Гэсэн хэдий ч нэг асуудал бий: эдгээр талстууд нь зөвхөн онцгой нөхцөлд л гарч ирдэг. Тодорхой хэллэгээр эрдэмтэд Боз-Эйнштейний магнон хагас бөөмийн конденсат буюу бозон гэж нэрлэгддэг бөөмсийг үнэмлэхүй тэг (-273,15 хэм буюу Фаренгейтийн -460 хэм) хүртэл хөргөх үед үүсдэг бодисын төлөвийг ашигласан. Энэ нь маш нарийн тоног төхөөрөмж шаарддаг бөгөөд мэдээжийн хэрэг лаборатори, вакуум камерыг орхиж болохгүй, учир нь гадаад орчинтой харьцах нь түүнийг бүтээх боломжгүй болгодог.
Одоог хүртэл. Калифорнийн Риверсайдын их сургуулийн баг "Nature Communications" сэтгүүлд бичсэн судалгаагаар өрөөний температурт үүсгэж болох оптик цаг хугацааны талстыг бүтээж чадсан байна. Үүнийг хийхийн тулд жижиг микро резонатор авсан - зөвхөн нэг миллиметр диаметртэй магнийн фторидын шилээр хийсэн диск нь тодорхой давтамжийн долгионыг хүлээн авах үед резонансын урвалд ордог. Дараа нь тэд энэхүү оптик микро-резонаторыг хоёр лазерын цацрагаар бөмбөгджээ.
Субхармоник оргилууд
Хоёр лазер туяаны хоорондох субхармоник өргөлтүүд (солитонууд) буюу давтамжийн аялгуу нь цаг хугацааны тэгш хэмийг эвдэж, улмаар цаг хугацааны талстыг үүсгэдэг. Систем нь оптик солитонуудад зориулж эргэдэг торны хавхыг бий болгож, тэдгээрийн үечилсэн байдал эсвэл цаг хугацааны бүтцийг харуулдаг.
Өрөөний температурт системийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахын тулд баг нь автоинжекторын блокыг ашиглах бөгөөд энэ нь давсны лазер нь тодорхой оптик давтамжийг хадгалж үлдэхийг баталгаажуулдаг. Энэ нь системийг лабораториос гаргаж, хээрийн хэрэглээнд, ялангуяа цагийг хэмжих, квант компьютерт нэгтгэх эсвэл төлөвийг судлахад ашиглаж болно гэсэн үг юм.
"Таны туршилтын систем хүрээлэн буй орчинтойгоо эрчим хүчний солилцоотой байх үед тархалт болон дуу чимээ нь цаг хугацааны дэг журмыг устгахын тулд гар биетэйгээ хамт ажилладаг" гэж UC Riverside-ийн цахилгаан ба компьютерийн инженерийн профессор Хоссейн Тахери, Марлан, Розмари Борнс нар судалгааны багийн ахлах зохиогч. "Манай фотоник платформ дээр систем нь цаг хугацааны талстыг бий болгож, хадгалахын тулд ашиг, алдагдлын хоорондох тэнцвэрийг бий болгодог."
