Araştırmacılar Sürekli Hareket Eden Zaman Kristalleri Oluşturuyor

time crystals
time crystals

Marvel çizgi romanının sayfalarından doğrudan alınmış bir şeye benziyor: Enerjisiz hareket edebilen tuhaf kristaller. Kristallerin yapısı hem uzayda hem de zamanda tekrar eder. İlk olarak 2012’de teorileştirilen bu zaman kristalleri , iki bağımsız araştırma ekibi sayesinde artık gerçek. Bu keşif, tamamen yeni bir madde türünü doğrulayabilir ve daha fazla kuantum çalışması için temel teşkil edebilir.

Nobel ödüllü teorik fizikçi Frank Wilczek , 2012’de zaman kristalleri önerdi. Onları, en düşük enerji seviyelerinde, temel durumlarında hareket eden yapılar olarak sınıflandırdı. Çoğu durumda, temel duruma (sıfır noktası enerji sistemi) ulaştıklarında, enerji masrafı olmadan hareket imkansız olacaktır.

Ancak araştırmacıların keşfettiği gibi, zaman kristalleri tipik bir madde değildir.

Zaman kristalleri, temel durumlarında sürekli olarak salınır. Zaman simetrisini bozarlar. Mevcut kuantum anlayışı, elektronların normalde düzen yaratan kristaller oluşturduğunu söylüyor. Ancak, zaman kristalleri bu uzamsal ilişkiyi bozar. Araştırmacılar bunu Jell-O gibi tanımlıyor, ancak Jell-O’yu yalnızca farklı bir dönemde hareket ettiğini bulmak için salladıysanız.

Berkeley’deki California Üniversitesi’nden baş araştırmacı Norman Yao , “Bu, maddenin yeni bir aşaması, dönem, ama aynı zamanda gerçekten harika çünkü denge dışı maddenin ilk örneklerinden biri,” dedi .

“Son yarım asırdır, metaller ve yalıtıcılar gibi denge maddesini araştırıyoruz. Denge dışı maddenin yepyeni bir manzarasını keşfetmeye yeni başlıyoruz.”

Wilczek’in teorilerinin temellerinden esinlenen Yao’nun çalışması, bu kristallerin özelliklerinin nasıl yapılacağını ve ölçüleceğini açıklıyor. Maryland Üniversitesi ve Harvard Üniversitesi’ndeki iki ekip, Yao’nun ana hatlarını takip ederek başarılarını bildirdi.

Maryland’de Ne Oldu?

Maryland Üniversitesi’nden Chris Monroe, iterbiyum iyonlarından oluşan bir ‘conga hattı’ oluşturmak için Yao ile yakın bir şekilde çalıştı. Elektronlar, kuantum hesaplama ile tartışılan kübit sistemlerine benzer şekilde etkileşime girdi. Ekip, yeni malzemenin tüm özelliklerini kontrol etti ve Yao, zaman kristalinin farklı koşullar altında aşamaları nasıl değiştirebileceğini ima etti.

timecrystals 1 1024x384 1
[Resim Kaynağı: 
EueakAlert aracılığıyla Maryland Üniversitesi’nden Chris Monroe ]

Harvard’da Ne Oldu?

Mikhail Lukin, Harvard araştırma ekibine liderlik etti ve elmaslarda nitrojen boşluk merkezlerini kullandı. Boşluk merkezleri, kullanılan malzemelerdeki farklılıklara rağmen Maryland’deki ekip ile benzer sonuçlar elde etti.

Indiana Üniversitesi’nden bir fizikçi olan Phil Richerme , her iki çalışmaya da doğrudan dahil olmadı. Bununla birlikte, araştırma için bir perspektif parçası yazdı:

“Oldukça farklı iki sistemde elde edilen bu tür benzer sonuçlar, zaman kristallerinin maddenin geniş ve yeni bir aşaması olduğunun altını çiziyor, sadece küçük veya dar spesifik sistemlere indirgenmiş bir merak değil. Ayrık zaman kristalinin gözlemlenmesi … simetri kırılmasının esasen tüm doğal alemler ve birkaç yeni araştırma yolunun yolunu açıyor. “

Wilczek’ten daha fazla bilgi almak ve zaman kristalleri hakkında bir bilgi elde etmek için aşağıdaki Google konuşmasındaki videoyu izleyin:

Yao’nun tam planını Physical Review Letters’da okuyabilirsiniz . Harvard gazetesi için burayı tıklayın . Maryland Üniversitesi makalesi burada bulunabilir .

EurekAlert aracılığıyla

[Öne Çıkan Resim Kaynağı: Pixabay ]

Alper Yaman
Technopost ile Freelance tasarımcı ve geliştirici olarak, birçok kurumsal markaya hizmet sunuyoruz. Çalıştığımız alanlar'da edindiğimiz deneyimleri ihtiyaçlarınız doğrultusunda sizlere kaliteli işlere imza atarak sunmaktan gurur duyuyoruz!