دانشمندان از نظر مدت زمان مشاهده کریستال‌های زمانی رکورد زدند

دانشمندان برای اولین بار در جهان سیستمی ساخته‌اند که دو کریستال زمان در آن به هم متصل شده‌اند. آن‌ها با قرار دادن این کریستال‌ها در یک ابرشار هلیوم-3 توانستند تقریبا 17 دقیقه آن‌ها را به‌صورت متصل مشاهده کنند و در این زمینه رکورد بزنند.

بسیاری از محققان تا مدت‌ها تصور می‌کردند که دستیابی به کریستال‌های زمان ناممکن است، چون این پدیده‌ها از اتم‌هایی ساخته شده‌اند که جنبش بی‌پایان دارند. ولی دانشمندان حالا در مطالعه‌ای که در مجله Nature Communications منتشر شده، نشان داده‌اند که نه تنها می‌توان این کریستال‌ها را ساخت، بلکه می‌توان از آن‌ها استفاده‌های مفید داشت.

«سامولی آئوتی» از دانشگاه لنکستر بریتانیا که رهبری این تحقیقات را برعهده داشته، می‌گوید با توجه به اصل عدم قطعیت هایزنبرگ که چگونگی مشاهده و اندازه‌گیری سیستم‌های کوانتوم را نشان می‌دهد، موج‌های کوانتومی متلاشی می‌شوند. کریستال‌های زمان به خاطر ماهیت مکانیک کوانتومی خود می‌توانند در صورت جدا شدن از محیط راندمان 100 درصدی داشته باشند. همین پیش‌نیاز باعث می‌شود کریستال‌ها تا پیش از فروپاشی برای مدت کوتاه‌تری قابل مشاهده باشند.

رکوردشکنی در مشاهده جفت کریستال زمان

با این حال، تیم آئوتی توانسته‌اند با کمک یک ایزوتوپ هلیوم دو کریستال زمان را به هم وصل کنند. هلیوم-3 یک ماده خاص است چون وقتی تا نزدیکی صفر مطلق (منفی 273 درجه سلسیوس) سرد می‌شود، به صورت ابرشارگی در می‌آید. در این حالت، گران‌روی به صفر می‌رسد، بنابراین انرژی جنبشی بر اثر اصطکاک از بین نمی‌رود. پس جنبش مواد – از جمله اتم‌های درون کریستال زمان – می‌تواند تا ابد ادامه یابد.

این محققان هلیوم-3 را دستکاری کردند تا دو کریستال زمان بسازند که قابلیت تعامل با یکدیگر را داشته باشند. به‌علاوه، آن‌ها توانستند این جفت کریستال را تقریبا به مدت هزار ثانیه (17 دقیقه) مشاهده کنند و از این نظر رکورد بزنند.

این دستاورد جدید نویدبخش نوآوری‌های بیشتر در استفاده عملی از کامپیوترهای کوانتومی است. تیم آئوتی در گام بعدی می‌خواهد نشان دهد که عملیات‌های گذرگاه منطقی می‌توانند میان دو یا چند کریستال زمان کار کنند.