A apărut "Cristalul Timpului": Fizicienii modifică timpul în interiorul unui diamant creând o nouă fază a materiei
Postat la: 18.03.2025 | Scris de: ZIUA NEWS

Fizicienii de la Universitatea Washington au avansat în domeniul mecanicii cuantice prin crearea unei noi faze a materiei cunoscute sub denumirea de „cristale de timp" și a unor „quasicristale de timp" și mai avansate.
Aceste materiale revoluționare sfidează fizica tradițională prin menținerea unei mișcări perpetue și ar putea revoluționa calculul cuantic și cronometrarea de precizie, oferind o metodă stabilă, care economisește energie, de măsurare a timpului și de stocare a informațiilor cuantice.
Fizicienii de la Universitatea Washington din St. Louis (WashU) au creat un nou tip de cristal al timpului, o fază unică a materiei care sfidează înțelegerea convențională a mișcării și timpului.
Din echipa de cercetare fac parte Kater Murch, profesor de fizică Charles M. Hohenberg, și Chong Zu, profesor asistent de fizică, împreună cu studenții absolvenți Guanghui He, Ruotian „Reginald" Gong, Changyu Yao și Zhongyuan Liu. Printre colaboratorii suplimentari se numără Bingtian Ye de la Massachusetts Institute of Technology și Norman Yao de la Universitatea Harvard. Descoperirile lor au fost publicate pe 12 martie în Physical Review X, o revistă de top în domeniu.
Într-o discuție cu The Ampersand, Zu, He și Ye au împărtășit informații despre descoperirea lor și ce înseamnă aceasta pentru viitorul științei cuantice.
Fizicienii de la WashU folosesc un laser cu microunde într-o bucată de diamant pentru a crea un quasicristal temporal, o nouă fază a materiei care repetă modele precise în timp și spațiu. Credit: Laboratorul Chong Zu, Universitatea Washington din St.
Ce este un cristal al timpului?
Pentru a înțelege un cristal al timpului, este util să ne gândim la cristale familiare, cum ar fi diamantele sau cuarțul. Aceste minerale își datorează forma și strălucirea structurilor lor foarte bine organizate. Atomii de carbon dintr-un diamant interacționează între ei pentru a forma modele repetate, previzibile.
La fel cum atomii dintr-un cristal normal repetă modele în spațiu, particulele dintr-un cristal temporal repetă modele în timp, a explicat Zu. Cu alte cuvinte, ele vibrează sau „ticăie" la frecvențe constante, ceea ce le face cristalizate în patru dimensiuni: cele trei dimensiuni fizice plus dimensiunea timpului.
Cristalele de timp sunt ca un ceas care nu are nevoie niciodată de lichidare sau de baterii. „În teorie, ar trebui să fie capabil să meargă la nesfârșit", a spus Zu. În practică, cristalele de timp sunt fragile și sensibile la mediu. „Am reușit să observăm sute de cicluri în cristalele noastre înainte ca acestea să se strice, ceea ce este impresionant".
Cristalele de timp există de ceva vreme; primul a fost creat la Universitatea din Maryland în 2016. Echipa condusă de WashU a mers un pas mai departe pentru a construi ceva și mai incredibil: un quasicristal temporal. „Este o fază complet nouă a materiei", a spus Zu.
În știința materialelor, quasicristalele sunt substanțe descoperite recent care sunt foarte bine organizate, chiar dacă atomii lor nu urmează aceleași modele în fiecare dimensiune. În același mod, diferitele dimensiuni ale quasicristalelor temporale vibrează la frecvențe diferite, a explicat He, autorul principal al lucrării. Ritmurile sunt foarte precise și foarte organizate, dar seamănă mai mult cu un acord decât cu o singură notă. „Credem că suntem primul grup care a creat un adevărat quasicristal temporal", a spus He.
Echipa și-a construit quasicristalele în interiorul unei mici bucăți de diamant, de dimensiuni milimetrice. Apoi au bombardat diamantul cu fascicule de azot suficient de puternice pentru a elimina atomii de carbon, lăsând spații goale de dimensiunea unui atom. Electronii se deplasează în aceste spații, iar fiecare electron are interacțiuni la nivel cuantic cu vecinii săi. Zu și colegii săi au folosit o abordare similară pentru a construi un microscop cu diamante cuantice.
Cuasicristalele temporale sunt formate din mai mult de un milion de astfel de spații libere în diamant. Fiecare quasicristal are un diametru de aproximativ un micrometru (o miime de milimetru), ceea ce este prea mic pentru a fi văzut fără un microscop. „Am folosit impulsuri de microunde pentru a porni ritmurile în quasicristalele temporale", a spus Ye. „Microundele ajută la crearea ordinii în timp".
Simpla existență a cristalelor temporale și a quasicristalelor confirmă unele teorii de bază ale mecanicii cuantice, deci sunt utile în acest sens, a spus Zu. Dar ele ar putea avea și aplicații practice. Deoarece sunt sensibile la forțe cuantice precum magnetismul, cristalele timpului ar putea fi utilizate ca senzori cuantici de lungă durată care nu trebuie reîncărcați niciodată.
Cristalele de timp oferă, de asemenea, o cale inedită de măsurare precisă a timpului. Oscilatoarele cu cristal de cuarț din ceasuri și electronice au tendința de a devia și necesită calibrare. Un cristal de timp, în schimb, ar putea menține un tic-tac constant cu o pierdere minimă de energie. Un senzor cuasicristal temporal ar putea măsura simultan mai multe frecvențe, creând o imagine mai completă a duratei de viață a unui material cuantic. Mai întâi, cercetătorii ar trebui să înțeleagă mai bine cum să citească și să urmărească semnalul. Încă nu se poate spune cu precizie timpul cu un cristal al timpului; se poate doar să-l facă să ticăie.
Deoarece cristalele de timp pot, teoretic, să ticăie la nesfârșit fără să piardă energie, există un mare interes în valorificarea puterii lor pentru computerele cuantice. „Ele ar putea stoca memorie cuantică pe perioade lungi de timp, în esență ca un analog cuantic al RAM", a spus Zu. „Suntem departe de acest tip de tehnologie, dar crearea unui quasicristal temporal este un prim pas crucial".
DIN ACEEASI CATEGORIE...
-
Numerele care au marcat destinul Papei Francisc: Ce se ascunde în spatele fiecărui pas al său
Pe 21 aprilie, Papa Francisc s-a stins din viața, la varsta de 88 de ani, in cel de-al 89-lea an de viața. Timp de 12 an ...
-
Fenomen neobișnuit observat în Antarctica: O gaură gigantică de mărimea Elveției s-a deschis
Un fenomen neobișnuit care a atras atenția oamenilor de știința din intreaga lume, s-a petrecut in Antarctica. Un crater ...
-
Marionetele de la guvernare introduc impozite noi din 2025 care vizează și depozitele bancare ale populatiei
Veniturile din dobanzi bancare și alte investiții, care depașesc anumite praguri, sunt supuse de anul acesta contribuție ...
-
Cine va fi următorul Papă? După funeraliile Papei Francisc, urmează conclavul de alegere, al treilea din acest secol. Câteva indicii de urmărit
Vaticanul, ca stat independent, este o monarhie. Papa Francisc, ca și predecesorii lui, a fost un monarh, unul cu puteri ...
-
Trump declanșează goana după resurse în adâncuri: vrea minerit subacvatic, inclusiv în apele internaționale, cu riscuri uriașe pentru mediu
Președintele american Donald Trump a emis un ordin executiv prin care le cere secretarilor de la Interne și Comerț sa gr ...
-
Astronomii anunță un nou ciclu solar de 100 de ani. Schimbările de care vom avea parte în următoarele decenii
Un nou studiu sugereaza ca intensificarea recenta a activitații solare nu este intamplatoare, ci ar putea marca inceputu ...
-
Fiul unui director adjunct al CIA a murit pe front, luptând pentru armata rusă. „Cu inima sa nobilă și spiritul său de luptător"
Fiul unui director adjunct din CIA a fost ucis in aprilie 2024 in timp ce lupta pentru Rusia in razboiul din Ucraina. Mi ...
-
AEP, lovitură pentru George Simion: sesizează Autoritatea de Supraveghere a Prelucrării Datelor cu Caracter Personal
Autoritatea Electorala Permanenta a transmis, vineri, o sesizare la Autoritatea Nationala de Supraveghere a Prelucrarii ...
-
Transformarile necesare in casa odata cu venirea unui nou membru in familie
Venirea unui nou membru in familie este un moment plin de emotii si bucurie, dar aduce cu sine si o serie de provocari c ...
-
Avantajele unei spalatorii de rufe separate de baie
In amenajarea locuintei, fiecare detaliu conteaza, mai ales cand vine vorba de spatii functionale precum spalatoria de r ...
-
Acordul-cadru pentru Ucraina: Aceste condiţii reprezintă oferta finală a Statelor Unite pentru ambele părţi
Reuters publica textul unui set de propuneri pentru a pune capat razboiului Rusiei in Ucraina, care au fost prezentate o ...
-
Cercetătorii români au creat pâinea anti-ageing. Ce o face diferită de cea obișnuită și cum incetineste imbatranirea
O echipa de cercetatori romani vine cu o inovație remarcabila in domeniul nutriției funcționale: o paine imbogațita cu f ...
-
Judecătorii au suspendat decizia CCR de anulare a alegerilor: Decizia înseamnă 'Turul II înapoi'
Judecatorii de la Curtea de Apel Ploiești a acceptat contestația privind suspendarea deciziei Curții Constituționale pri ...
-
Descoperire uluitoare: microbi de acum 830 de milioane de ani care ar putea fi în viață
O echipa de geologi tocmai au descoperit microbi prinși in cristale de halit (clorura de sodiu, sare gema) care dateaza ...
-
Așa s-au bulucit si la vaccin. Românii se înghesuie să-și facă buletin electronic. Toate programările pentru luna aprilie sunt ocupate
Interesul pentru buletinul electronic este uriaș. Desi nu inteleg exact care ii este rostul si care ar fi avntajele, dar ...
-
Ce s-ar întâmpla dacă SUA ar recunoaște unilateral anexarea Crimeei de către Federația Rusă
Daca SUA ar accepta sa recunoasca suveranitatea Rusiei in peninsula Crimeea, anexata ilegal in 2014, situația internațio ...
-
Medicul care l-a vegheat pe Papa Francisc povestește ultimele clipe din viața acestuia: "L-am găsit cu ochii deschiși"
Sergio Alfieri, medicul care i-a fost alaturi Papei Francisc in cele mai grele clipe, a rememorat cu voce tremuranda ult ...
-
Apocalipsa după Simpson: Profeții, papi, moartea liderilor și războiul final
La 88 de ani, in Lunea Paștelui, a murit Papa Francisc. Iar daca Învierea simbolizeaza o noua viața, atunci ce ins ...
-
Noua teorie revolutionară care te bag-n spaimă: Nu vezi ce este acolo, ci ceea ce vrea creierul tău să vezi - detalii uimitare despre percepție
Intri intr-o camera și vezi un obiect lung și subțire așezat pe o masa. Este un stilou de care aveți nevoie pentru o int ...
-
O echipa internațională de cercetători face anunț misterios: suntem foarte aproape de a detecta ceva ce până acum era invizibil
O colaborare internaționala intre cercetatori de la King's College London, Universitatea Harvard și UC Berkeley a dus la ...
-
Cercetătorii au reusit sa cultive dinti umani din celulele pacientului. Adio plombe si impanturi artificiale!
Pentru prima data, cercetatorii de la King's College London au crescut dinți umani intr-un laborator. Utilizand celulele ...
-
Bulgaria are undă verde pentru aderarea la zona euro. În același timp, România are cel mai mare deficit din UE
Bulgaria a indeplinit conditia finala pentru aderarea la zona euro prin respectarea criteriului privind deficitul bugeta ...
-
Războiul COVID ia amploare. China acuză că virusul era deja în SUA. Americanii încearcă să dea vina pe chinezi
Un nou episod tensionat intre Statele Unite și China a izbucnit pe tema originilor pandemiei de COVID-19, dupa ce Casa A ...
-
O companie chineză a prezentat bateria care va revoluționa piața autoturismelor electrice. Se încarcă în 5 minute și are o autonomie de peste 500 de km
Cel mai mare producator de baterii pentru mașini electrice din lume, compania chineza CATL, a prezentat la Salonul Auto ...
-
Nou episod tensionat în relațiile dintre Beijing și Washington: China trimite Boeing-urile americane înapoi în SUA
Razboiul economic dintre Washington și Beijing se adancește. Ca reacție la decizia administrației Trump de a impune tari ...
-
Favoritul caselor de pariuri pentru a deveni următorul Papă: Ce spune platforma care l-a dat câștigător pe Trump
Polymarket - piața de predicții care a proiectat o victorie confortabila pentru președintele Donald Trump in 2024 - are ...
-
Producătorul unei emisiuni celebre din SUA demisionează pentru că și-a pierdut independența. Presiuni din partea lui Donald Trump și a Paramount
Bill Owens, producatorul executiv al „60 Minutes" de la CBS News, a anunțat ca demisioneaza din cadrul longevivei ...
-
Când va deveni Metaversul o "realitate" indispensabilă precum sunt azi retelele sociale clasice
Metaversul este un concept tot mai des mentionat in mass-media, in ultimul timp, referitor la o tehnologie a viitorului ...
-
De prin presă adunate: Sapte stiri din Cronica de Tehnologie de azi
1. În premiera mondiala, inteligența artificiala va fi folosita in Emiratele Arabe Unite pentru scrierea legilor. ...
-
"Trump vinde America". Piețele financiare din SUA dezvăluie dezastrul provocat de Casa Albă
La trei luni de la preluarea celui de-al doilea mandat de catre Donald Trump, pilonii hegemoniei economice americane au ...
comentarii
Adauga un comentariuAdauga comentariu