ٽائيم ڪرسٽل هاڻي ليبارٽري کي ڇڏي سگهي ٿو

اتي اسان وٽ مٽيءَ ۾ موجود آهي ته ڪرسٽل ڇا آهي. اسڪول ۾ اسان سکيو ته، کنڊ جي اناج کان وٺي هيرن تائين، اهي مواد پنهنجي ايٽم جي هڪجهڙائي ۽ ترتيب سان حصيداري ڪن ٿا، هڪ نمونو ٺاهي ٿو جيڪو سڄي خلا ۾ ورجائي ٿو، انهن جي خوبصورت ۽ باقاعده شڪلن کي جنم ڏئي ٿو. ميساچوسٽس انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي (MIT) ۾ هڪ ڪلاس دوران جتي فزڪس ۾ نوبل انعام يافته پروفيسر فرينڪ ولڪزڪ کي هڪ خيال آيو ته: جيڪڏهن ڪي اهڙا ’ٽائم ڪرسٽل‘ هجن جن جي بناوت، خلا ۾ پاڻ کي ورجائڻ بدران، وقت ۾ ورجائي.

2012 ۾ پوکيل هي 'غير معمولي' مفروضو سالن تائين سائنسي ڪميونٽي ۾ هڪ مضبوط بحث پيدا ڪيو. جيڪڏهن ممڪن هجي ته، هن قسم جو ڪرسٽل پنهنجي استحڪام کي برقرار رکڻ جي قابل هوندو، پر ساڳئي وقت، وقتي طور تي ان جي ڪرسٽل جي جوڙجڪ کي پڻ تبديل ڪندي؛ اهو طئي ڪيو ويو آهي ته جيڪڏهن اسان انهن کي مختلف وقتن تي مشاهدو ڪريون ٿا، اسان کي سمجهڻ گهرجي ته انهن جي ساخت (خلا ۾) هميشه هڪجهڙائي نه آهي، دائمي حرڪت جي حالت ۾، جيتوڻيڪ گهٽ ۾ گهٽ توانائي يا زمين جي حالت ۾.

هي سڀ سڌو سنئون thermodynamics جي قانونن کي خراب ڪري ٿو. ۽ اهي ڪرسٽل نه جام هوندا، نه مائع ۽ نه گئس. پلازما -ionized گئس به نه. اهو معاملو جي هڪ مختلف حالت هوندي.

سخت بحثن کان پوءِ جنهن ۾ ولڪسڪ کي لڳ ڀڳ پاگل قرار ڏنو ويو، 2016 ۾ هڪ ٽيم آخرڪار اهو ظاهر ڪرڻ ۾ ڪامياب ٿي وئي ته اهو نظرياتي طور تي ممڪن آهي ته ٽائيم ڪرسٽل ٺاهڻ، هڪ ڪارنامو جيڪو صرف هڪ سال بعد حاصل ڪيو ويو. ان وقت کان وٺي، فزڪس جو هي شعبو هڪ تمام پرجوش ميدان بڻجي ويو آهي جيڪو ڪوانٽم ٽيڪنالاجي کان وٺي ٽيليڪميونيڪيشن تائين، مائننگ ذريعي يا ڪائنات جي تمام گهڻي سمجھ ۾ انقلاب آڻي سگهي ٿو.

بهرحال، اتي هڪ مسئلو آهي: اهي ڪرسٽل صرف خاص حالتن ۾ ظاهر ٿيندا آهن. ڪنڪريٽ اصطلاحن ۾، سائنسدانن بوس-آئنسٽائن ميگنون quasiparticle condensates استعمال ڪيو، مادي جي هڪ حالت جيڪا تڏهن پيدا ٿيندي آهي، جڏهن ذرڙا، بوسنز سڏجن ٿا، مڪمل صفر جي ويجهو (-273,15 درجا سينٽي گريڊ يا -460 درجا فارن هائيٽ) تي ٿڌو ڪيو وڃي ٿو. اهو تمام نفيس سامان جي ضرورت آهي، ۽ يقينا، ليبارٽريز ۽ ويڪيوم چيمبرن کي ڇڏي نه ٿو سگهي، ڇو ته ٻاهرين ماحول سان رابطي ۾ ان جي تخليق کي ناممڪن بڻائي ٿو.

هينئر تائين. يونيورسٽي آف ڪيليفورنيا ريور سائڊ جي هڪ ٽيم آپٽيڪل ٽائيم ڪرسٽل ٺاهڻ ۾ ڪامياب ٿي وئي آهي جيڪي ڪمري جي گرمي پد تي ٺاهي سگھجن ٿيون، جيئن جرنل ’نيچر ڪميونيڪيشن‘ ۾ هڪ مطالعي ۾ وضاحت ڪئي وئي آهي. هن کي ڪرڻ لاء، هڪ ننڍڙو مائڪرو ريزونيٽر ورتو ويو - هڪ ڊسڪ ميگنيشيم فلورائيڊ گلاس مان ٺهيل صرف هڪ ملي ميٽر قطر ۾ جيڪو گونج ۾ داخل ٿيو جڏهن ڪجهه تعدد جي لهرن کي حاصل ڪيو. انهن وري هن آپٽيڪل مائڪرو ريزونيٽر کي ٻن ليزرن جي بيم سان بمباري ڪئي.

subharmonic چوٽيون

Subharmonic spikes (solitons)، يا ٻن ليزر شعاعن جي وچ ۾ فريڪوئنسي ٽونز، جيڪي وقت جي همراهيءَ کي ٽوڙڻ جي نشاندهي ڪن ٿا ۽ اهڙيءَ طرح ٽائيم ڪرسٽل پيدا ٿين ٿا. سسٽم آپٽيڪل سوليٽونز لاءِ هڪ گھمندڙ لٽيس ٽريپ ٺاهي ٿو جنهن ۾ انهن جي وقتي مدت يا ساخت وري ڏيکاري ويندي آهي.

ڪمري جي حرارت تي سسٽم جي سالميت کي برقرار رکڻ لاء، ٽيم استعمال ڪندي آٽو انجنيئر بلاڪ، هڪ ٽيڪنڪ جيڪا ضمانت ڏئي ٿي ته لوڻ ليزر هڪ خاص نظرياتي تعدد برقرار رکي ٿي. ان جو مطلب اهو آهي ته سسٽم کي ليبارٽري مان ڪڍي سگهجي ٿو ۽ فيلڊ ايپليڪيشنن لاء استعمال ڪيو وڃي، خاص طور تي وقت کي ماپڻ، ڪوانٽم ڪمپيوٽرن ۾ ضم ڪرڻ، يا رياست جو مطالعو ڪرڻ لاء.

"جڏهن توهان جي تجرباتي نظام ۾ توانائي جي مٽاسٽا هوندي آهي ان جي ماحول سان، ضايع ڪرڻ ۽ شور وقتي حڪم کي تباهه ڪرڻ لاءِ هٿ ۾ هٿ سان ڪم ڪندو آهي،" حسين طاهري، مارلان ۽ روزميري بورنس يو سي ريور سائڊ ۾ برقي ۽ ڪمپيوٽر انجنيئرنگ جا پروفيسر ۽ مطالعي جي اڳواڻي ليکڪ. "اسان جي فوٽوونڪس پليٽ فارم تي، سسٽم وقت جي ڪرسٽل ٺاهڻ ۽ محفوظ ڪرڻ لاء فائدي ۽ نقصان جي وچ ۾ هڪ توازن تي حملو ڪري ٿو."