• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
26 июня, 20:00
Evgenia Vavilova
2
2,8 тыс

Кристаллы времени повторили поведение квазичастиц Майораны

❋ 4.2

Изучать поведение еще официально не открытых квазичастиц — задача с высокой степенью абстракции. В ее решении ученым помогают экзотические частицы и состояния материи, например, пространственно-темпоральные кристаллы.

Микрофотографии пространственно-временных кристаллов в поляризованном свете. Сверху: в разрешении 1+1, ось x — время, ось y — пространство. Снизу: три конфигурации кристалла в разрешении 2 +1 с пластинкой замедления / © Ivan Smalyukh, Hanqing Zhao
Микрофотографии пространственно-временных кристаллов в поляризованном свете. Сверху: в разрешении 1+1, ось x — время, ось y — пространство. Снизу: три конфигурации кристалла в разрешении 2 +1 с пластинкой замедления / © Ivan Smalyukh, Hanqing Zhao

Структура темпоральных кристаллов воспроизводится через одинаковые отрезки времени, в то время как у обычных внутренняя организация повторяется в пространстве. Пространственно-временные кристаллы сочетают два этих свойства: пространственная повторяемость со временем меняет конфигурацию, но тоже повторяется с определенным периодом.

Обычно для работы с любым вариантом кристалла времени нужны особые условия, но недавно ученые смогли создать эту экзотическую форму материи из классических жидких кристаллов при комнатной температуре. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Физики взяли жидкие кристаллы, похожие на те, что используют в экранах современной электроники. Их дополнительно легировали, после чего к жидкости приложили периодический электрический сигнал. Исследователи увидели, что в темпоральном кристалле проявилось удвоение периода — узор кристалла повторялся не каждый цикл смены электрического сигнала, а каждые два.

Ученые выяснили, что за удвоение периода отвечало движение локализованных топологических солитонов и дисклинаций. Топологические солитоны — это плавные устойчивые скручивания, которые движутся как стабильные волновые пакеты по материалу. Дисклинации — резкие линии структурного несоответствия, явного нарушения ориентации молекул жидкого кристалла.

При изменении напряжения эти объекты непрерывно взаимодействуют, разрушаются и появляются снова. Они вели себя как теоретически предсказанные, но еще не найденные майорановские частицы, отметили ученые. Квазичастицы майораны — собственные античастицы, они интересуют исследователей, занимающихся изучением сверхпроводимости. Работы в этом направлении чрезвычайно сложны, а временные кристаллы показали, что могут служить классическим аналогом этих квантовых сущностей и потенциально помочь в исследованиях.

В отличие от квантовых аналогов, которые легко разрушаются, использованные в работе пространственно-временные кристаллы обладают высокой стойкостью. Они оставались идеально стабильными, даже когда ученые намеренно нарушали периодичность изменения напряжения на величину до 20 процентов. Кроме того, синхронизированное циклическое поведение кристалла продолжалось больше 24 часов. В квантовых системах продолжительность жизни временных кристаллов измеряется миллисекундами.

Работа физиков показала, что сложные пространственно-временные симметрии могут возникать в мягкой материи, обменивающейся энергией с окружающей средой. Исследование открывает путь к новой технологической области, которую ученые назвали «временной жидкокристалличностью». Авторы научной работы надеются, что развитая технологическая база использования жидких кристаллов в современной электронике позволит легко интегрировать пространственно-временные кристаллы в исследования и производство.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Evgenia Vavilova
Пишет в основном о физике и химии, любит нанотехнологии, шестиугольники и утконосов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 августа, 10:53
Редакция Naked Science

Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.

8 августа, 09:23
Максим Абдулаев

Американские палеонтологи собрали первую научно достоверную копию скелета Deinosuchus schwimmeri — суперхищника длиной 9,5 метра, обитавшего в меловом периоде. В процессе реконструкции ученые провели ревизию уже найденных окаменелостей, упразднили один сомнительный вид и описали новый. В итоге исследователи классифицировали животное как предка аллигаторов, а еще нашли у него интересные анатомические особенности пока неясного назначения.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

9 августа, 10:53
Редакция Naked Science

Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.

8 августа, 09:23
Максим Абдулаев

Американские палеонтологи собрали первую научно достоверную копию скелета Deinosuchus schwimmeri — суперхищника длиной 9,5 метра, обитавшего в меловом периоде. В процессе реконструкции ученые провели ревизию уже найденных окаменелостей, упразднили один сомнительный вид и описали новый. В итоге исследователи классифицировали животное как предка аллигаторов, а еще нашли у него интересные анатомические особенности пока неясного назначения.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Так интересно! А главное доходчиво и понятно! 🤨
Ну вот и смысл было отключать "зарубежные сервисы авторизации"? Спамеры снова здесь да и небратья вовсю резвятся. Нет я понимаю что требование такое, но толку от него похоже еще меньше чем от отключения мобильной связи или замедления телеги.