Физики из китайского Университета Цинхуа и австрийского Венского технического университета успешно провели эксперимент, в рамках которого им удалось создать из гигантских атомов кристалл времени, существование которого предсказывалось ранее теоретически.
Исследование опубликовано в журнале Nature Physics, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Кристалл времени - это расположение атомов, которое повторяется в пространстве через равные промежутки времени. В каждой точке кристалл выглядит совершенно одинаково.
Уже более десятка лет физики дискутируют о том, способен ли существовать такой кристалл в реальности. Теоретическую основу заложил в 2012 году лауреат Нобелевской премии Фрэнк Вильчек.
Он предположил, что периодичность должна возникать спонтанно, хотя на самом деле нет никакой физической разницы между различными моментами времени.
Ранее уже предпринимались попытки экспериментально доказать правоту теории Вильчека. В рамках нового исследования китайские и австрийские физики успешно создали "особенно впечатляющий вид кристалла времени".
Для эксперимента они использовали лазер и особые типы атомов, называемые атомами Ридберга. Их диаметр в несколько сотен раз больше обычного, поэтому исследователи называют их гигантскими.
К эксперименту атомы подготовили особым образом. Их поместили в стеклянный контейнер и облучали лазером, доводя до ридберговских состояний. Диаметр становился огромным, и силы между атомами также увеличивались многократно.
"Это меняет способ их взаимодействия с лазером, - объясняет профессор Томас Поль из Института теоретической физики. - Если вы выбираете лазерный свет таким образом, чтобы он мог возбуждать два разных состояния Ридберга в каждом атоме одновременно, то создается петля обратной связи".
Она, по словам ученого, вызывает спонтанные колебания между двумя атомными состояниями, что приводит к "осциллирующему поглощению света". Гигантские атомы приходят в регулярный ритм, и этот ритм преобразуется в ритм интенсивности света, достигающего конца стеклянного контейнера.
"Мы создали новую систему, которая обеспечивает мощную платформу для углубления нашего понимания феномена кристалла времени способом, который очень близок к первоначальной идее Фрэнка Вильчека", - резюмирует Поль, добавив, что подобный кристалл времени можно использовать на практике, например, в разнообразных датчиках.