✖


Jump to content

Кристалл времени

Информацию об электронном компоненте см. в разделе Кристалл синхронизации .
Физика конденсированного состояния
Состояния материи
Фазовые явления
Электронные фазы
Электронные явления
Магнитные фазы
квазичастицы
Мягкая материя
Ученые
Время
Основные концепции
Области обучения
Философия
Связанные темы

В физике конденсированного состояния кристалл времени — это квантовая система частиц, состоянием с самой низкой энергией , в котором частицы находятся в повторяющемся движении. Система не может отдать энергию окружающей среде и остановиться, поскольку она уже находится в своем основном квантовом состоянии . Кристаллы времени были впервые теоретически предложены Фрэнком Вильчеком в 2012 году как временной аналог обычных кристаллов: в то время как атомы в кристаллах располагаются периодически в пространстве, атомы в кристалле времени располагаются периодически как в пространстве, так и во времени. [1] Несколько различных групп продемонстрировали материю со стабильной периодической эволюцией в системах, которые периодически приводятся в движение. [2] [3] [4] [5] С точки зрения практического использования, кристаллы времени однажды могут быть использованы в качестве памяти квантового компьютера . [6]

Существование кристаллов в природе является проявлением спонтанного нарушения симметрии , которое происходит, когда состояние системы с самой низкой энергией менее симметрично, чем уравнения, управляющие системой. В основном состоянии кристалла непрерывная трансляционная симметрия в пространстве нарушается и заменяется нижней дискретной симметрией периодического кристалла. Поскольку законы физики симметричны при непрерывном перемещении во времени и пространстве, в 2012 году возник вопрос, можно ли временно нарушить симметрию и таким образом создать «кристалл времени», устойчивый к энтропии . [1]

Если симметрия дискретного перевода времени нарушается (что может быть реализовано в системах с периодическим приводом), то такая система называется кристаллом дискретного времени . Кристалл дискретного времени никогда не достигает теплового равновесия , поскольку является разновидностью (или фазой) неравновесной материи. Нарушение временной симметрии может произойти только в неравновесных системах. [5] Дискретные кристаллы времени фактически наблюдались в физических лабораториях еще в 2016 году. Одним из примеров кристалла времени, который демонстрирует неравновесную, нарушенную временную симметрию, является постоянно вращающееся кольцо заряженных ионов, находящихся в состоянии с самой низкой энергией. [6]

Концепция [ править ]

Обычные (невременные) кристаллы образуются в результате спонтанного нарушения симметрии, связанного с пространственной симметрией. Такие процессы позволяют производить материалы с интересными свойствами, такие как алмазы , кристаллы солей и ферромагнитные металлы. По аналогии, кристалл времени возникает в результате спонтанного нарушения симметрии перемещения времени. Кристалл времени можно неформально определить как периодическую во времени самоорганизующуюся структуру. В то время как обычный кристалл периодичен (имеет повторяющуюся структуру) в пространстве, кристалл времени имеет повторяющуюся структуру во времени. Кристалл времени периодичен во времени в том же смысле, в каком периодичен во времени маятник в часах с маятниковым приводом. В отличие от маятника, кристалл времени «спонтанно» самоорганизуется в устойчивое периодическое движение (нарушая временную симметрию). [7]

времени перевода ​ Симметрия

Основная статья: Симметрия перевода времени

Симметрии в природе непосредственно приводят к законам сохранения, которые точно сформулированы в теореме Нётер . [8]

Основная идея симметрии перевода времени заключается в том, что сдвиг во времени не влияет на физические законы, т. е. законы природы, действующие сегодня, были одинаковыми в прошлом и будут такими же в будущем. [9] Эта симметрия подразумевает сохранение энергии . [10]

симметрии в нормальных Нарушение кристаллах

Основные статьи: Кристаллическая симметрия и спонтанное нарушение симметрии
Обычный процесс (N-процесс) и процесс Umklapp (U-процесс). В то время как N-процесс сохраняет полный импульс фононов , U-процесс изменяет импульс фононов.

Обычные кристаллы демонстрируют нарушенную трансляционную симметрию : они повторяют узоры в пространстве и не инвариантны при произвольных перемещениях или вращениях. Законы физики не изменяются при произвольных перемещениях и вращениях. Однако если мы удерживаем неподвижными атомы кристалла, динамика электрона или другой частицы в кристалле зависит от того, как он движется относительно кристалла, а импульс частицы может измениться при взаимодействии с атомами кристалла — например, в Процессы Umklapp . [11] Однако квазиимпульс сохраняется в идеальном кристалле. [12]

Кристаллы времени демонстрируют нарушение симметрии, аналогичное нарушению симметрии дискретного перемещения в пространстве. Например, [ нужна ссылка ] Молекулы жидкости, замерзающей на поверхности кристалла, могут выстраиваться в линию с молекулами кристалла, но с рисунком менее симметричным, чем у кристалла: он нарушает первоначальную симметрию. Эта нарушенная симметрия демонстрирует три важные характеристики: [ нужна ссылка ]

  • система имеет более низкую симметрию, чем основное расположение кристалла,
  • система обладает пространственным и временным дальним порядком (в отличие от локального и прерывистого порядка в жидкости вблизи поверхности кристалла),
  • это результат взаимодействия между составляющими системы, которые выстраиваются относительно друг друга.

симметрия в кристаллах дискретного времени ( Нарушенная ) DTC

Кристаллы времени, кажется, нарушают симметрию перевода времени и имеют повторяющиеся закономерности во времени, даже если законы системы инвариантны при сдвиге времени. Кристаллы времени, реализованные экспериментально, демонстрируют дискретное нарушение симметрии перевода времени, а не непрерывное : они представляют собой системы с периодическим приводом, колеблющиеся с частотой, составляющей долю частоты движущей силы. (По словам Филипа Болла , DTC названы так потому, что «их периодичность представляет собой дискретное целое число, кратное периоду движения». [13] )

Начальная симметрия, которая представляет собой симметрию дискретного перевода времени ( ) с , спонтанно нарушается до нижней симметрии дискретного перевода времени с , где это время, период вождения, целое число. [14]

Многие системы могут демонстрировать поведение спонтанного нарушения симметрии перевода времени, но не могут быть кристаллами дискретного времени (или Флоке): конвекционные ячейки , осциллирующие химические реакции , аэродинамический флаттер и субгармонический отклик на периодические движущие силы, такие как нестабильность Фарадея , ЯМР. спин эхо , параметрическое преобразование с понижением частоты и с удвоенным периодом . нелинейные динамические системы [14]

Однако кристаллы дискретного времени (или кристаллы Флоке) уникальны тем, что они следуют строгому определению нарушения симметрии дискретного перевода времени : [15]

  • это нарушение симметрии – в системе наблюдаются колебания с периодом большим, чем у движущей силы,
  • система находится в крипторавновесии – эти колебания не генерируют энтропию , и можно найти зависящую от времени систему отсчета, в которой система неотличима от равновесия при стробоскопических измерениях. [15] (что не относится к конвекционным ячейкам, колебательным химическим реакциям и аэродинамическому флаттеру),
  • система обладает дальним порядком – колебания синфазны (синхронизированы) на сколь угодно больших расстояниях и во времени.

Более того, нарушение симметрии во временных кристаллах является результатом многочастичных взаимодействий : порядок является следствием коллективного процесса , как и в пространственных кристаллах. [14] Это не относится к спиновому эху ЯМР.

Эти характеристики делают кристаллы дискретного времени аналогичными пространственным кристаллам, описанным выше, и могут считаться новым типом или фазой неравновесной материи. [14]

Термодинамика [ править ]

Кристаллы времени не нарушают законов термодинамики : энергия во всей системе сохраняется, такой кристалл не преобразует самопроизвольно тепловую энергию в механическую работу и не может служить вечным хранилищем работы. Но оно может постоянно меняться по фиксированной схеме во времени до тех пор, пока система может поддерживаться. Они обладают «движением без энергии». [16] — их видимое движение не представляет собой обычную кинетическую энергию. [17] Недавние экспериментальные достижения в исследовании кристаллов дискретного времени в их периодически вызываемых неравновесных состояниях привели к началу исследования новых фаз неравновесной материи. [14]

Кристаллы времени не уклоняются от второго закона термодинамики. [18] хотя они спонтанно нарушают «симметрию перевода времени», обычное правило, согласно которому стабильный объект остается неизменным во времени. В термодинамике энтропия временного кристалла, понимаемая как мера беспорядка в системе, остается стационарной с течением времени, незначительно удовлетворяя второму закону термодинамики, не убывая. [19] [20]

История [ править ]

Нобелевский лауреат Франк Вильчек в Университете Париж-Сакле

Идея квантового кристалла времени была выдвинута в 2012 году Фрэнком Вильчеком . [21] [22] лауреат Нобелевской премии и профессор Массачусетского технологического института . В 2013 году Сян Чжан , наноинженер из Калифорнийского университета в Беркли , и его команда предложили создать кристалл времени в виде постоянно вращающегося кольца заряженных ионов. [23] [24]

В ответ Вильчеку и Чжану Патрик Бруно ( Европейский центр синхротронного излучения ) и Масаки Осикава ( Токийский университет ) опубликовали несколько статей, в которых утверждалось, что кристаллы пространства-времени невозможны. [25] [26]

Последующая работа разработала более точные определения нарушения симметрии перевода времени Ватанабэ-Ошикавы , что в конечном итоге привело к «недопустимому» утверждению о том, что квантовые кристаллы пространства-времени в равновесии невозможны. [27] [28] Более поздние работы ограничили возможности Ватанабэ и Осикавы: строго говоря, они показали, что дальний порядок как в пространстве, так и во времени невозможен в равновесии, но нарушение одной лишь симметрии перевода времени все еще возможно. [29] [30] [31]

Позже было предложено несколько реализаций кристаллов времени, которые позволяют избежать аргументов о недопустимости равновесия. [32] В 2014 году Кшиштоф Саша из Ягеллонского университета в Кракове предсказал поведение кристаллов дискретного времени в системе с периодическим приводом с «ультрахолодным атомным облаком, подпрыгивающим на колеблющемся зеркале». [33] [34]

В 2016 году исследовательские группы в Принстоне и Санта-Барбаре независимо друг от друга предположили, что периодически управляемые квантовые спиновые системы могут демонстрировать похожее поведение. [35] Также в 2016 году Норман Яо из Беркли и его коллеги предложили другой способ создания кристаллов дискретного времени в спиновых системах. [36] Эти идеи были успешными и независимо реализованы двумя экспериментальными группами: группой под руководством Гарварда. из Михаила Лукина [37] и группа под руководством Кристофера Монро из Университета Мэриленда . [38] Оба эксперимента были опубликованы в одном выпуске журнала Nature в марте 2017 года.

Позднее кристаллы времени в открытых системах, так называемые диссипативные кристаллы времени, были предложены на нескольких платформах, нарушающих дискретную [39] [40] [41] [42] и непрерывный [43] [44] симметрия перевода времени. Диссипативный кристалл времени был впервые экспериментально реализован в 2021 году группой Андреаса Хеммериха в Институте лазерной физики Гамбургского университета . [45] Исследователи использовали конденсат Бозе-Эйнштейна, сильно связанный с диссипативным оптическим резонатором , и было продемонстрировано, что кристалл времени самопроизвольно нарушает симметрию дискретного перевода времени, периодически переключаясь между двумя моделями атомной плотности. [45] [46] [47] В более раннем эксперименте группы Тилмана Эсслингера в ETH Zurich динамика предельного цикла [48] наблюдалось в 2019 году, [49] но доказательства устойчивости к возмущениям и спонтанный характер нарушения симметрии перевода времени не рассматривались.

В 2019 году физики Валерий Козин и Александр Кириенко доказали, что теоретически постоянный квантовый кристалл времени может существовать как изолированная система, если в системе присутствуют необычные дальнодействующие многочастичные взаимодействия. Первоначальный аргумент «недопустимости» справедлив только при наличии типичных полей ближнего действия, которые затухают так же быстро, как r − а для некоторого α > 0 . Вместо этого Козин и Кириенко проанализировали со спином 1/2 многих тел гамильтониан с дальнодействующими многоспиновыми взаимодействиями и показали, что он нарушает непрерывную трансляционную симметрию. Определенные спиновые корреляции в системе колеблются во времени, несмотря на то, что система закрыта и находится в основном энергетическом состоянии . Однако продемонстрировать такую ​​систему на практике может быть непомерно сложно. [50] [51] были высказаны опасения по поводу физического характера модели с дальним радиусом действия. [52]

В 2022 году исследовательская группа из Гамбурга под руководством Ганса Кесслера и Андреаса Хеммериха впервые продемонстрировала непрерывный диссипативный кристалл времени, демонстрирующий спонтанное нарушение симметрии непрерывного перевода времени. [53] [54] [55] [56]

В феврале 2024 года команда из Дортмундского университета в Германии построила кристалл времени из арсенида индия-галлия, который просуществовал 40 минут, что почти в 10 миллионов раз дольше, чем предыдущий рекорд, составлявший около 5 миллисекунд. Кроме того, отсутствие какого-либо распада позволяет предположить, что кристалл мог просуществовать еще дольше, утверждая, что он мог прослужить «по крайней мере несколько часов, а возможно, даже дольше». [57] [58] [59] [60] [61]

Эксперименты [ править ]

В октябре 2016 года Кристофер Монро из Университета Мэриленда заявил, что создал первый в мире кристалл дискретного времени. Используя идеи, предложенные Яо и др., [36] его команда поймала в ловушку цепочку 171 Ыб + ионы в ловушке Пауля , удерживаемой радиочастотными электромагнитными полями. Одно из двух спиновых состояний выбиралось парой лазерных лучей. Лазеры были импульсными, форма импульса контролировалась акустооптическим модулятором с использованием окна Тьюки , чтобы избежать слишком большого количества энергии на неправильной оптической частоте. Сверхтонкие : электронные состояния в этой установке 2 С 1/2 | F = 0, м F = 0⟩ и | F = 1, m F = 0⟩ , имеют очень близкие энергетические уровни, разделенные частотой 12,642831 ГГц. Десять ионов , охлажденных доплером, были помещены в линию длиной 0,025 мм и соединены вместе.

Исследователи наблюдали субгармонические колебания привода. Эксперимент показал «жесткость» кристалла времени, при которой частота колебаний оставалась неизменной даже при возмущении кристалла времени, и что он приобретал собственную частоту и вибрировал в соответствии с ней (а не только с частотой привода). Однако, как только возмущение или частота вибрации становились слишком сильными, кристалл времени «расплавлялся», терял это субгармоническое колебание и возвращался в то же состояние, что и раньше, где он двигался только с индуцированной частотой. [38]

Также в 2016 году Михаил Лукин из Гарварда также сообщил о создании управляемого кристалла времени. Его группа использовала кристалл алмаза , легированный высокой концентрацией азотно-вакансионных центров , которые имеют сильную диполь-дипольную связь и относительно долгоживущую спиновую когерентность . Эта сильно взаимодействующая диполярная спиновая система возбуждалась микроволновыми полями, а спиновое состояние ансамбля определялось оптическим (лазерным) полем. Было замечено, что спиновая поляризация развивается на половине частоты СВЧ-привода. Колебания сохранялись более 100 циклов. Этот субгармонический отклик на частоту возбуждения рассматривается как признак кристаллического времени порядка. [37]

В мае 2018 года группа из Университета Аалто сообщила, что они наблюдали образование квазикристалла времени и его фазовый переход в кристалл непрерывного времени в сверхтекучем -3 гелии , охлажденном с точностью до одной десятитысячной кельвина от абсолютного нуля (0,0001 К). ). [62] 17 августа 2020 года Nature Materials опубликовала письмо той же группы, в котором говорится, что им впервые удалось наблюдать взаимодействия и поток составляющих частиц между двумя кристаллами времени. [63]

В феврале 2021 года команда Института интеллектуальных систем Макса Планка описала создание кристалла времени, состоящего из магнонов , и исследовала его с помощью сканирующей просвечивающей рентгеновской микроскопии, чтобы запечатлеть повторяющуюся периодическую структуру намагничивания в первой известной видеозаписи такого типа. [64] [65]

В июле 2021 года группа под руководством Андреаса Хеммериха из Института лазерной физики Гамбургского университета представила первую реализацию кристалла времени в открытой системе, так называемого диссипативного кристалла времени с использованием ультрахолодных атомов, связанных с оптическим резонатором . Главным достижением этой работы является положительное применение диссипации, которое фактически помогает стабилизировать динамику системы. [45] [46] [47]

В ноябре 2021 года совместная работа Google и физиков из нескольких университетов сообщила о наблюдении дискретного кристалла времени на процессоре Google Sycamore , квантовом вычислительном устройстве. Чип из 20 кубитов использовался для получения конфигурации локализации многих тел с верхними и нижними спинами, а затем стимулировался лазером для создания периодически управляемой системы « Флоке », в которой все верхние спины переворачиваются на низшие и наоборот в периодических циклах. которые кратны частоте лазера. Хотя лазер необходим для поддержания необходимых условий окружающей среды, энергия лазера не поглощается, поэтому система остается в защищенном собственном состоянии . [20] [66]

Ранее, в июне и ноябре 2021 года, другие команды получили виртуальные кристаллы времени на основе систем Флоке по принципам, аналогичным принципам эксперимента Google, но с помощью квантовых симуляторов, а не квантовых процессоров: сначала группа из Университета Мэриленда получила кристаллы времени на ловушках. ионы- кубиты с использованием высокочастотного управления, а не локализации многих тел [67] [68] а затем в результате сотрудничества между TU Delft и TNO в Нидерландах под названием Qutech были созданы кристаллы времени из ядерных спинов в центрах азота-вакансии углерода-13 (NV) на алмазе, достигая более длительного времени, но меньшего количества кубитов. [69] [70]

В феврале 2022 года ученый из Калифорнийского университета в Риверсайде сообщил о диссипативном кристалле времени, похожем на систему июля 2021 года, но полностью оптическом, что позволило ученому эксплуатировать его при комнатной температуре. В этом эксперименте синхронизация инжекции использовалась для направления лазеров на определенной частоте внутрь микрорезонатора, создавая решетчатую ловушку для солитонов на субгармонических частотах. [71] [72]

провели новый эксперимент по изучению кристаллов времени на квантовом процессоре В марте 2022 года два физика из Мельбурнского университета , на этот раз с использованием квантовых процессоров IBM в Манхэттене и Бруклине, наблюдая в общей сложности 57 кубитов. [73] [74] [75]

В июне 2022 года о наблюдении кристалла непрерывного времени сообщила группа Института лазерной физики Гамбургского университета под руководством Ганса Кесслера и Андреаса Хеммериха. В системах с периодическим приводом симметрия перевода времени разбивается на симметрию дискретного перевода времени из-за движения. Кристаллы дискретного времени нарушают эту симметрию дискретного преобразования времени, колеблясь с частотой, кратной частоте возбуждения. В новом эксперименте привод (лазер накачки) работал непрерывно, соблюдая таким образом симметрию непрерывного перемещения во времени. Вместо субгармонического отклика система демонстрировала колебания с собственной частотой и временной фазой, принимающей случайные значения от 0 до 2π, как и ожидалось для спонтанного нарушения симметрии непрерывного перевода времени. Более того, было показано, что наблюдаемые колебания предельного цикла устойчивы к возмущениям технического или фундаментального характера, таким как квантовый шум и, в силу открытости системы, флуктуации, связанные с диссипацией. Система состояла из Конденсат Бозе-Эйнштейна в оптическом резонаторе , который накачивался оптической стоячей волной, ориентированной перпендикулярно оси резонатора и находился в сверхизлучательной фазе, локализующейся на двух основных бистабильных состояниях, между которыми он колебался. [53] [54] [55] [56]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Закшевский, Якуб (15 октября 2012 г.). «Точка зрения: кристаллы времени» . физика.aps.org . АПС Физика. Архивировано из оригинала 2 февраля 2017 года.
  2. ^ Саша, Кшиштоф (2015). «Моделирование спонтанного нарушения симметрии перевода времени». Физический обзор А. 91 (3): 033617. arXiv : 1410.3638 . Бибкод : 2015PhRvA..91c3617S . дои : 10.1103/PhysRevA.91.033617 . ISSN   1050-2947 . S2CID   118627872 .
  3. ^ Хемани и др. (2016)
  4. ^ Еще и др. (2016) .
  5. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ришерм, Фил (18 января 2017 г.). «Как создать кристалл времени» . Физика . 10 . Американское физическое общество: 5. Bibcode : 2017PhyOJ..10....5R . дои : 10.1103/Физика.10.5 . Проверено 5 апреля 2021 г.
  6. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Физики впервые в мире создали кристалл времени» .
  7. ^ Саша, Кшиштоф; Закшевский, Якуб (1 января 2018 г.). «Кристаллы времени: обзор». Отчеты о прогрессе в физике . 81 (1): 016401. arXiv : 1704.03735 . Бибкод : 2018РПФ...81а6401С . дои : 10.1088/1361-6633/aa8b38 . ПМИД   28885193 . S2CID   28224975 .
  8. ^ Цао, Тянь Юй (25 марта 2004 г.). Концептуальные основы квантовой теории поля . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-60272-3 . См. стр. 151.
  9. ^ Вильчек, Франк (16 июля 2015 г.). Красивый вопрос: обнаружение глубинного замысла природы . Пингвин Букс Лимитед. ISBN  978-1-84614-702-9 . См. гл. 3.
  10. ^ Фэн, Дуань; Цзинь, Гоцзюнь (2005). Введение в физику конденсированного состояния . Сингапур: World Scientific. ISBN  978-981-238-711-0 . См. стр. 18.
  11. ^ Сойом, Йено (19 сентября 2007 г.). Основы физики твердого тела: Том 1: Структура и динамика . Спрингер. ISBN  978-3-540-72600-5 . См. стр. 193.
  12. ^ Сойом, Йено (19 сентября 2007 г.). Основы физики твердого тела: Том 1: Структура и динамика . Спрингер. ISBN  978-3-540-72600-5 . См. стр. 191.
  13. ^ Болл, Филип (17 июля 2018 г.). «В поисках кристаллов времени» . Мир физики . 31 (7): 29. Бибкод : 2018PhyW...31g..29B . дои : 10.1088/2058-7058/31/7/32 . S2CID   125917780 . Проверено 6 сентября 2021 г. «Дискретность» обусловлена ​​тем, что их периодичность представляет собой дискретное целое число, кратное периоду движения.
  14. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и В противном случае, ДВ; Монро, К.; Наяк, К.; Яо, Нью-Йорк (март 2020 г.). «Дискретные кристаллы времени» . Ежегодный обзор физики конденсированного состояния . 11 : 467–499. arXiv : 1905.13232 . Бибкод : 2020ARCMP..11..467E . doi : 10.1146/annurev-conmatphys-031119-050658 . S2CID   173188223 .
  15. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Яо; Наяк (2018). «Кристаллы времени в периодически управляемых системах». Физика сегодня . 71 (9): 40–47. arXiv : 1811.06657 . Бибкод : 2018PhT....71i..40Y . дои : 10.1063/PT.3.4020 . ISSN   0031-9228 . S2CID   119433979 .
  16. ^ Крю, Бек. «Кристаллы времени все-таки могут существовать – и они могут нарушать пространственно-временную симметрию» . НаукаАлерт . Проверено 21 сентября 2017 г.
  17. ^ Коуэн, Рон (2 февраля 2017 г.). « Кристаллы времени» могут быть законной формой вечного двигателя . Научный американец . Проверено 22 июля 2023 г.
  18. ^ «Google, возможно, создал новое неуправляемое состояние материи: кристаллы времени» . Популярная механика . Проверено 4 августа 2021 г.
  19. ^ Кубота, Тейлор; Университет Стэнфорд. «Физики создают кристаллы времени с помощью квантовых компьютеров» . физ.орг . Проверено 3 декабря 2021 г.
  20. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ми, Сяо; Ипполити, Маттео; Кинтана, Крис; Грин, Ами; Чен, Цзыцзюнь; Гросс, Джонатан; Аруте, Фрэнк; Арья, Кунал; Аталая, Хуан; Бэббуш, Райан; Бардин, Джозеф К. (2022). «Порядок собственных состояний временного кристалла на квантовом процессоре» . Природа . 601 (7894): 531–536. arXiv : 2107.13571 . Бибкод : 2022Natur.601..531M . дои : 10.1038/s41586-021-04257-w . ISSN   1476-4687 . ПМЦ   8791837 . ПМИД   34847568 .
  21. ^ Вильчек, Франк (2012). «Квантовые кристаллы времени». Письма о физических отзывах . 109 (16): 160401. arXiv : 1202.2539 . Бибкод : 2012PhRvL.109p0401W . doi : 10.1103/PhysRevLett.109.160401 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   23215056 . S2CID   1312256 .
  22. ^ Шапере, Альфред; Вильчек, Франк (2012). «Классические кристаллы времени». Письма о физических отзывах . 109 (16): 160402. arXiv : 1202.2537 . Бибкод : 2012PhRvL.109p0402S . doi : 10.1103/PhysRevLett.109.160402 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   23215057 . S2CID   4506464 .
  23. ^ См. Ли и др. ( 2012а , 2012б ).
  24. ^ Волховер, Натали (25 апреля 2013 г.). «Испытание вечного двигателя может изменить теорию времени» . quantamagazine.org . Фонд Саймонса. Архивировано из оригинала 2 февраля 2017 года.
  25. ^ См. Бруно (2013a) и Бруно (2013b) .
  26. ^ Томас, Джессика (15 марта 2013 г.). «Заметки редакции: Последствия спорной идеи» . физика.aps.org . АПС Физика. Архивировано из оригинала 2 февраля 2017 года.
  27. ^ См. Nozières (2013) , Yao et al. (2017) , с. 1 и Воловик (2013) .
  28. ^ Ватанабэ, Харуки; Осикава, Масаки (2015). «Отсутствие квантовых кристаллов времени». Письма о физических отзывах . 114 (25): 251603. arXiv : 1410.2143 . Бибкод : 2015PhRvL.114y1603W . doi : 10.1103/PhysRevLett.114.251603 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   26197119 . S2CID   312538 .
  29. ^ Меденьяк, Марко; Буча, Берислав; Якш, Дитер (20 июля 2020 г.). «Изолированный магнит Гейзенберга как квантовый кристалл времени». Физический обзор B . 102 (4): 041117. arXiv : 1905.08266 . Бибкод : 2020PhRvB.102d1117M . дои : 10.1103/physrevb.102.041117 . ISSN   2469-9950 . S2CID   160009779 .
  30. ^ Кхемани, Ведика; Месснер, Родерих; Сондхи, SL (23 октября 2019 г.). «Краткая история кристаллов времени». arXiv : 1910.10745 [ cond-mat.str-el ].
  31. ^ Урич, П.; Дефеню, Н.; Джафари, Р.; Халиме, JC (2020). «Неравновесная фазовая диаграмма дальнодействующих сверхпроводников» . Физический обзор B . 101 (24): 245148. arXiv : 1910.10715 . Бибкод : 2020PhRvB.101x5148U . дои : 10.1103/physrevb.101.245148 .
  32. ^ См. Wilczek (2013b) и Yoshii et al. (2015) .
  33. ^ Саша, Кшиштоф (2015). «Моделирование спонтанного нарушения симметрии перевода времени». Физический обзор А. 91 (3): 033617. arXiv : 1410.3638 . Бибкод : 2015PhRvA..91c3617S . дои : 10.1103/PhysRevA.91.033617 . ISSN   1050-2947 . S2CID   118627872 . Мы показываем, что ультрахолодное атомное облако, подпрыгивающее на колеблющемся зеркале, может обнаружить спонтанное нарушение симметрии дискретного перевода времени.
  34. ^ Саша, Кшиштоф (2020). Кристаллы Времени . Серия Springer по атомной, оптической физике и физике плазмы. Том. 114. Спрингер. дои : 10.1007/978-3-030-52523-1 . ISBN  978-3-030-52522-4 . S2CID   240770955 .
  35. ^ См. Кхемани и др. (2016) и Эльзе и др. (2016)
  36. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Яо, Нью-Йорк; Поттер, AC; Потирниче, И.-Д.; Вишванат, А. (2017). «Дискретные кристаллы времени: жесткость, критичность и реализации» . Письма о физических отзывах . 118 (3): 030401. arXiv : 1608.02589 . Бибкод : 2017PhRvL.118c0401Y . doi : 10.1103/PhysRevLett.118.030401 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   28157355 . S2CID   206284432 .
  37. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чой, Сунвон; Чхве, Джунхи; Ландиг, Рената; Куско, Георг; Чжоу, Хэнъюнь; Исоя, Дзюнъити; Железко, Федор; Онода, Синобу; Сумия, Хитоши; Кхемани, Ведика; фон Кейзерлингк, Курт; Яо, Норман Ю.; Демлер, Юджин; Лукин, Михаил Дмитриевич (2017). «Наблюдение дискретного временного кристаллического порядка в неупорядоченной диполярной системе многих тел» . Природа . 543 (7644): 221–225. arXiv : 1610.08057 . Бибкод : 2017Natur.543..221C . дои : 10.1038/nature21426 . ISSN   0028-0836 . ПМЦ   5349499 . ПМИД   28277511 .
  38. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Чжан, Дж.; Хесс, П.В.; Киприанидис, А.; Беккер, П.; Ли, А.; Смит, Дж.; Пагано, Дж.; Потирниче, И.-Д.; Поттер, AC; Вишванат, А.; Яо, Нью-Йорк; Монро, К. (2017). «Наблюдение кристалла дискретного времени». Природа . 543 (7644): 217–220. arXiv : 1609.08684 . Бибкод : 2017Natur.543..217Z . дои : 10.1038/nature21413 . ПМИД   28277505 . S2CID   4450646 .
  39. ^ Иемини, Фернандо; Руссоманно, Анджело; Килинг, Джонатан; Широ, Марко; Дальмонте, Марчелло; Фасио, Росарио (16 июля 2018 г.). «Пограничные кристаллы времени». Физ. Преподобный Летт . 121 (35301): 035301. arXiv : 1708.05014 . Бибкод : 2018PhRvL.121c5301I . doi : 10.1103/PhysRevLett.121.035301 . ПМИД   30085780 . S2CID   51683292 .
  40. ^ Гун, Цзунпин; Хамазаки, Рюсуке; Уэда, Масахито (25 января 2018 г.). «Дискретный временной кристаллический порядок в системах КЭД резонаторов и контуров». Физ. Преподобный Летт . 120 (40404): 040404. arXiv : 1708.01472 . Бибкод : 2018PhRvL.120d0404G . doi : 10.1103/PhysRevLett.120.040404 . ПМИД   29437420 . S2CID   206307409 .
  41. ^ Филиппо Мария, Гамбетта; Каролло, Федерико; Маркуцци, Маттео; Гаррахан, Хуан П.; Лесановский, Игорь (8 января 2019 г.). «Дискретные кристаллы времени при отсутствии явной симметрии или беспорядка в открытых квантовых системах». Физ. Преподобный Летт . 122 (15701): 015701. arXiv : 1807.10161 . Бибкод : 2019PhRvL.122a5701G . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.015701 . ПМИД   31012672 . S2CID   119187766 .
  42. ^ Буча, Берислав; Якш, Дитер (23 декабря 2019 г.). «Нестационарность, вызванная диссипацией в квантовом газе» . Письма о физических отзывах . 123 (26): 260401. arXiv : 1905.12880 . Бибкод : 2019PhRvL.123z0401B . doi : 10.1103/PhysRevLett.123.260401 . ПМИД   31951440 . S2CID   170079211 .
  43. ^ Иемини, Ф.; Руссоманно, А.; Килинг, Дж.; Широ, М.; Дальмонте, М.; Фасио, Р. (16 июля 2018 г.). «Пограничные кристаллы времени» . Письма о физических отзывах . 121 (3): 035301. arXiv : 1708.05014 . Бибкод : 2018PhRvL.121c5301I . doi : 10.1103/PhysRevLett.121.035301 . hdl : 10023/14492 . ПМИД   30085780 . S2CID   51683292 .
  44. ^ Буча, Берислав; Тиндалл, Джозеф; Якш, Дитер (15 апреля 2019 г.). «Нестационарная когерентная квантовая динамика многих тел посредством диссипации» . Природные коммуникации . 10 (1): 1730. arXiv : 1804.06744 . Бибкод : 2019NatCo..10.1730B . дои : 10.1038/s41467-019-09757-y . ISSN   2041-1723 . ПМК   6465298 . ПМИД   30988312 .
  45. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Кесслер, Ганс; Конгхамбут, Пхаттамон; Жорж, Кристоф; Мэти, Людвиг; Косме, Джейсон Г.; Хеммерих, Андреас (19 июля 2021 г.). «Наблюдение диссипативного кристалла времени» . Письма о физических отзывах . 127 (4): 043602. arXiv : 2012.08885 . Бибкод : 2021PhRvL.127d3602K . doi : 10.1103/PhysRevLett.127.043602 . ПМИД   34355967 . S2CID   229210935 .
  46. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гун, Цзунпин; Уэда, Масахито (19 июля 2021 г.). «Кристаллы времени в открытых системах» . Физика . 14 : 104. Бибкод : 2021PhyOJ..14..104G . дои : 10.1103/Физика.14.104 . S2CID   244256783 .
  47. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Болл, Филип (сентябрь 2021 г.). «Квантовые кристаллы времени открываются» . Природные материалы . 20 (9): 1172. Бибкод : 2021NatMa..20.1172B . дои : 10.1038/s41563-021-01090-4 . ISSN   1476-4660 . ПМИД   34433935 . S2CID   237299508 .
  48. ^ Пьяцца, Франческо; Ритч, Хельмут (15 октября 2015 г.). «Самоупорядоченные предельные циклы, хаос и проскальзывание фазы со сверхтекучей жидкостью внутри оптического резонатора» . Письма о физических отзывах . 115 (16): 163601. arXiv : 1507.08644 . Бибкод : 2015PhRvL.115p3601P . doi : 10.1103/PhysRevLett.115.163601 . ПМИД   26550874 . S2CID   5080527 .
  49. ^ Догра, Нишант; Ландини, Мануэль; Крегер, Кэтрин; Хруби, Лоуренс; Доннер, Тобиас; Эсслингер, Тилман (20 декабря 2019 г.). «Диссипационная структурная нестабильность и киральная динамика в квантовом газе» . Наука 366 (6472): 1496–1499. arXiv : 1901.05974 . Бибкод : 2019Наука... 366.1496D дои : 10.1126/science.aaw4465 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   31857481 . S2CID   119283814 .
  50. ^ Чо, Адриан (27 ноября 2019 г.). «Назад в будущее: оригинальный кристалл времени возвращается» . Наука . дои : 10.1126/science.aba3793 . Проверено 19 марта 2020 г.
  51. ^ Козин Валерий К.; Кириенко, Александр (20 ноября 2019 г.). «Квантовые кристаллы времени из гамильтонианов с дальнодействующими взаимодействиями». Письма о физических отзывах . 123 (21): 210602. arXiv : 1907.07215 . Бибкод : 2019PhRvL.123u0602K . doi : 10.1103/PhysRevLett.123.210602 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   31809146 . S2CID   197431242 .
  52. ^ Кхемани, Ведика; Месснер, Родерих; Сондхи, SL (2020). «Комментарий к «Квантовым кристаллам времени из гамильтонианов с дальнодействующими взаимодействиями» ». arXiv : 2001.11037 [ cond-mat.str-el ].
  53. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Конгхамбут, Пхаттамон; Скулте, Джим; Мэти, Людвиг; Косме, Джейсон Г.; Хеммерих, Андреас; Кесслер, Ганс (5 августа 2022 г.). «Наблюдение кристалла непрерывного времени» . Наука . 377 (6606): 670–673. arXiv : 2202.06980 . Бибкод : 2022Sci...377..670K . дои : 10.1126/science.abo3382 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   35679353 . S2CID   246863968 .
  54. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б ЛеБлан, Линдси Дж. (05 августа 2022 г.). «Раскрытие спонтанности в кристалле времени» . Наука . 377 (6606): 576–577. Бибкод : 2022Sci...377..576L . дои : 10.1126/science.add2015 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   35926056 . S2CID   251349796 .
  55. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Исследователи наблюдают непрерывный кристалл времени» . www.cui-advanced.uni-hamburg.de . Проверено 7 августа 2022 г.
  56. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гамбург, Университет (03.07.2022). «Физики впервые создали непрерывный кристалл времени» . СайТехДейли . Проверено 7 августа 2022 г.
  57. ^ «Ученые построили кристалл времени, который просуществовал 40 минут. Это поразительно» . 24 февраля 2024 г.
  58. ^ «Кристалл времени прожил целых 40 минут» . 6 февраля 2024 г.
  59. ^ https://www.msn.com/en-ca/news/technology/scientists-built-a-time-crystal-that-lasted-for-40-minutes-that-s-astonishing/ar-BB1iODrc
  60. ^ «Обнаружен радикально новый кристалл времени, который служит в миллионы раз дольше» . 5 февраля 2024 г.
  61. ^ «Физики разработали очень надежный кристалл времени» .
  62. ^ Аутти, С.; Ельцов В.Б.; Воловик, Г.Е. (май 2018 г.). «Наблюдение квазикристалла времени и его переход в сверхтекучий кристалл времени». Письма о физических отзывах . 120 (21): 215301. arXiv : 1712.06877 . Бибкод : 2018PhRvL.120u5301A . doi : 10.1103/PhysRevLett.120.215301 . ПМИД   29883148 . S2CID   46997186 .
  63. ^ Аутти, С.; Хейккинен, П.Дж.; Мякинен, Дж. Т.; Воловик, Г.Э.; Завьялов В.В.; Ельцов, В.Б. (февраль 2021 г.). «Эффект AC Джозефсона между двумя сверхтекучими кристаллами времени». Природные материалы . 20 (2): 171–174. arXiv : 2003.06313 . Бибкод : 2021NatMa..20..171A . дои : 10.1038/s41563-020-0780-y . ПМИД   32807922 . S2CID   212717702 .
  64. ^ Кэрриер, Ник; Грушецкий, Павел; Лисецкий, Филип; Отлично, Феликс; Фёрстер, Йоханнес; Вейганд, Маркус; Гловинский, Хуберт; Кусвик, Петр; Дубовик, Януш; Шютц, Гизела; Кравчик, Мацей (3 февраля 2021 г.). «Наблюдение взаимодействия магнонов с управляемыми пространственно-временными кристаллами в реальном пространстве» . Письма о физических отзывах . 126 (5): 057201. arXiv : 1911.13192 . Бибкод : 2021PhRvL.126e7201T . doi : 10.1103/PhysRevLett.126.057201 . ПМИД   33605763 . S2CID   208512720 .
  65. ^ Уильямс, Джон (9 февраля 2021 г.). «Первая в мире видеозапись кристалла пространства-времени» . Институт Макса Планка интеллектуальных систем . Проверено 7 августа 2021 г.
  66. ^ Уолчовер, Натали (30 июля 2021 г.). «Вечные перемены без энергии: кристалл времени наконец стал реальностью» . Журнал Кванта . Проверено 30 июля 2021 г.
  67. ^ Киприанидис, А.; Мачадо, Ф.; Моронг, В.; Беккер, П.; Коллинз, Канзас; В противном случае, ДВ; Фэн, Л.; Хесс, П.В.; Наяк, К.; Пагано, Дж.; Яо, Нью-Йорк (11 июня 2021 г.). «Наблюдение дотеплового кристалла дискретного времени» . Наука . 372 (6547): 1192–1196. arXiv : 2102.01695 . Бибкод : 2021Sci...372.1192K . дои : 10.1126/science.abg8102 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   34112691 . S2CID   231786633 .
  68. ^ С, Роберт; эр; Беркли, Калифорнийский университет (10 ноября 2021 г.). «Создание кристаллов времени с использованием новых архитектур квантовых вычислений» . СайТехДейли . Проверено 27 декабря 2021 г.
  69. ^ Рэндалл, Дж.; Брэдли, CE; ван дер Гронден, ФВ; Галичина, А.; Абобей, Миннесота; Маркхэм, М.; Твитчен, диджей; Мачадо, Ф.; Яо, Нью-Йорк; Таминиау, TH (17 декабря 2021 г.). «Многочастичный кристалл дискретного времени с программируемым спиновым квантовым симулятором» . Наука . 374 (6574): 1474–1478. arXiv : 2107.00736 . Бибкод : 2021Sci...374.1474R . дои : 10.1126/science.abk0603 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   34735218 . S2CID   235727352 .
  70. ^ Буркамп, Мартейн (17 ноября 2021 г.). «Физики создают кристаллы дискретного времени в программируемом квантовом симуляторе» . Мир физики . Проверено 27 декабря 2021 г.
  71. ^ Старр, Мишель (16 февраля 2022 г.). «Новый прорыв может вывести кристаллы времени из лаборатории в реальный мир» . НаукаАлерт . Проверено 11 марта 2022 г.
  72. ^ Тахери, Хосейн; Мацко, Андрей Б.; Малеки, Лютня; Саша, Кшиштоф (14 февраля 2022 г.). «Полностьюоптические диссипативные кристаллы дискретного времени» . Природные коммуникации . 13 (1): 848. Бибкод : 2022NatCo..13..848T . дои : 10.1038/s41467-022-28462-x . ISSN   2041-1723 . ПМЦ   8844012 . ПМИД   35165273 .
  73. ^ Чо, Адриан (2 марта 2022 г.). «Физики создали самый большой кристалл времени » Наука . дои : 10.1126/science.adb1790 .
  74. ^ Фрей, Филипп; Рэйчел, Стефан (04 марта 2022 г.). «Реализация кристалла дискретного времени на 57 кубитах квантового компьютера» . Достижения науки . 8 (9): eabm7652. arXiv : 2105.06632 . Бибкод : 2022SciA....8M7652F . doi : 10.1126/sciadv.abm7652 . ISSN   2375-2548 . ПМК   8890700 . ПМИД   35235347 .
  75. ^ Фрей, Филипп; Рэйчел, Стефан (2 марта 2022 г.). « Вечно тикающие часы»: мы создали «кристалл времени» внутри квантового компьютера» . Разговор . Проверено 8 марта 2022 г.

Научные статьи [ править ]

Книги [ править ]

Нажмите [ изменить ]

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Time_crystal&oldid=1231084760"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 059d7f3987883a93ce598b6dd5e75c00__1719389220
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/05/00/059d7f3987883a93ce598b6dd5e75c00.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Time crystal - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)