Открыт способ создания темпоральных кристаллов, предсказанных нобелевским лауреатом

Ученые из Университета Гранады (Андалусия, Испания) совместно со своими коллегами из Немецкого университета Тюбингена открыли способ создания темпоральных кристаллов. Результата удалось добиться с помощью моделирования на суперкомпьютере Proteus.

Темпоральный кристалл – состояние материи, существование которой впервые предсказал лауреат Нобелевской премии по физике Фрэнк Вильчек в 2012 году, – имитирует кристаллическую структуру в четвертом измерении, говорится на сайте университета.

В отличие от других известных кристаллов, у которых атомы расположены в повторяющейся пространственной структуре, его структура повторяется во времени, что позволяет ей находиться в постоянном движении. В своей работе исследователи показали, что определенные динамические фазовые переходы, возникающие при редких флуктуациях различных физических систем, спонтанно нарушают симметрию трансляции во времени, и предложили использовать это естественное явление для создания темпоральных кристаллов.

По словам команды, такие динамические фазовые переходы появляются в пространстве, когда физическая система настраивается на редкие (или маловероятные) колебания определенных наблюдаемых объектов, таких как поток частиц. Специалисты использовали инструменты спектрального анализа и продемонстрировали четкую взаимосвязь между этими кристаллами и темпоральными, обнаружив, что последние можно создать с помощью преобразования микроскопической динамики частиц.

Это позволило бы использовать на практике такое поведение временного кристалла, которое ранее было очень маловероятным: исследователи предлагают модель неравновесной жидкости, которая представляет фазовый переход типа временного кристалла, нарушающего симметрию трансляции во времени.