Les cristaux de temps « impossibles » mais obéissent à la physique quantique


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  • Les scientifiques ont créé le premier système à deux corps « à cristal temporel » dans une expérience qui semble contourner les lois de la physique.

    Cela vient après que la même équipe ait récemment été témoin de la première interaction de la nouvelle phase de la matière.

    Les cristaux de temps ont longtemps été considérés comme impossibles car ils sont constitués d’atomes en mouvement sans fin. La découverte, publiée dans Communication Nature, montre que non seulement des cristaux de temps peuvent être créés, mais qu’ils ont le potentiel d’être transformés en dispositifs utiles.

    Les cristaux de temps sont différents d’un cristal standard – comme les métaux ou les roches – qui est composé d’atomes disposés selon un motif se répétant régulièrement dans l’espace.

    Théorisés pour la première fois en 2012 par le lauréat du prix Nobel Frank Wilczek et identifiés en 2016, les cristaux de temps présentent la propriété bizarre d’être en mouvement constant et répétitif dans le temps malgré l’absence d’apport externe. Leurs atomes oscillent constamment, tournent ou se déplacent d’abord dans une direction, puis dans l’autre.

    Le Dr Samuli Autti, membre de l’EPSRC et auteur principal du département de physique de l’Université de Lancaster, a expliqué : « Tout le monde sait que les machines à mouvement perpétuel sont impossibles. Cependant, en physique quantique, le mouvement perpétuel est acceptable tant que nous gardons les yeux fermés. nous pouvons faire des cristaux de temps. »

    « Il s’avère que la mise en place de deux d’entre eux fonctionne à merveille, même si les cristaux de temps ne devraient pas exister en premier lieu. Et nous savons déjà qu’ils existent également à température ambiante. »

    Un « système à deux niveaux » est un élément de base d’un ordinateur quantique. Les cristaux de temps pourraient être utilisés pour construire des dispositifs quantiques qui fonctionnent à température ambiante.

    Une équipe internationale de chercheurs de l’Université de Lancaster, du Royal Holloway de Londres, de l’Institut Landau et de l’Université Aalto d’Helsinki a observé des cristaux de temps en utilisant de l’hélium-3, un isotope rare de l’hélium avec un neutron manquant. L’expérience a été réalisée à l’Université d’Aalto.

    Ils ont refroidi l’hélium-3 superfluide à environ un dix millième de degré par rapport au zéro absolu (0,0001K ou -273,15°C). Les chercheurs ont créé deux cristaux de temps à l’intérieur du superfluide et les ont mis en contact. Les scientifiques ont ensuite observé les deux cristaux de temps interagir comme décrit par la physique quantique.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université de Lancaster. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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