Olimlar vaqt qonunlarini buzuvchi kristall kashf qildi

Nyu-York universiteti fiziklari vaqt kristallining yangi turini — zarrachalari barqaror davriy harakatlarda ishtirok etadigan g‘ayrioddiy materiya shaklini namoyish etdi. Bu haqda “Physical Review Letters” (PRL) jurnali xabar berdi.
Avvalgi tushunchalardan farqli ravishda, yangi tizim makroolamda faoliyat ko‘rsatadi, oddiy ko‘z bilan kuzatilishi mumkin va havoda tovush yordamida ushlab turiladi. Vaqt kristallari — zarrachalari tashqi ta’sirsiz takroriy sikllarda harakatlanadigan maxsus tizimlardir. Ular nazariy jihatdan taxmin qilingan va o‘n yil oldingi tajribalarda tasdiqlangan. Fundamental xususiyatlariga qaramay, bunday tuzilmalar kvant hisoblashlar va ma’lumotlarni saqlashda istiqbolli hisoblanadi.
Yangi tadqiqotda olimlar akustik levitatsiya orqali vaqt kristallini yaratdi. Penopolistiroldan yasalgan kichik sharchalar turg‘un tovush to‘lqini yordamida havoda ushlab turiladi va tovush vibratsiyalari orqali o‘zaro ta’sir qiladi.
“Tovush to‘lqinlari zarrachalarga suv yuzasidagi to‘lqinlar bargda harakatlanishini qanday ta’sir qilsa, shunday ta’sir ko‘rsatishi mumkin”, deydi Nyu-York universiteti aspiranti Mia Morrell.
Uning fikriga ko‘ra, zarrachalarni turg‘un to‘lqin maydoniga joylashtirish orqali ularni og‘irlikka qarshi havoda ushlab turish mumkin. Bu tizimda zarrachalarning o‘zaro ta’siri g‘ayrioddiy bo‘ladi: kattaroq sharchalar ko‘proq tovush tarqatadi, kichiklari esa kuchliroq ta’sirlanadi. Natijada nosimmetrik o‘zaro ta’sir paydo bo‘ladi.
“Pristanga yaqinlashuvchi ikki xil hajmdagi paromni tasavvur qiling: har biri to‘lqin hosil qiladi va ular boshqasiga turli ta’sir ko‘rsatadi”, deydi Morrell.
Bu asimmetriya tizimning o‘zini Nyutonning uchinchi qonunini (ta’sir va aks ta’sir kuchlari tengligi) buzganday ko‘rsatadi. O‘zaro ta’sirlar muvozanatsiz bo‘lib, zarrachalarning o‘z-o‘zidan barqaror tebranishlarini, ya’ni vaqt kristallini hosil qilishini ta’minlaydi.
Tadqiqot rahbari, fizika professori Devid Griyer yangi tizimning oddiyligiga alohida e’tibor qaratdi:
“Vaqt kristallari ekzotik va murakkab ko‘rinsa ham, bizning tizimimiz o‘zining juda oddiyligi bilan hayratlanarlidir”, deydi Devid Griyer.