Luglio 1, 2022

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Cristalli temporali “impossibili” ma soggetti alla fisica quantistica

Gli scienziati hanno creato il primo sistema a due corpi “un cristallo del tempo” in un esperimento che sembra stravolgere le leggi della fisica.

Ciò avviene dopo che la stessa squadra ha recentemente assistito alla prima interazione di una nuova fase della questione.

I cristalli temporali sono sempre stati considerati impossibili perché costituiti da atomi in continuo movimento. La scoperta è stata pubblicata in contatto con la natura, Dimostra che non solo si possono creare cristalli di tempo, ma che possono anche essere trasformati in utili dispositivi.

I cristalli temporali differiscono dai cristalli standard, come minerali o rocce, che consistono in atomi disposti nello spazio secondo uno schema che si ripete regolarmente.

Sviluppati per la prima volta nel 2012 dal premio Nobel Frank Wilczek e definiti nel 2016, i cristalli temporali mostrano la peculiare proprietà di essere in movimento costante e ripetitivo nel tempo nonostante nessun input esterno. I suoi atomi oscillano costantemente, ruotano o si muovono prima in una direzione e poi nell’altra.

Il Dr. Samoli Ooty, membro dell’EPSRC e autore principale del Dipartimento di Fisica della Lancaster University, ha spiegato: “Tutti sanno che le macchine a moto perpetuo sono impossibili. Tuttavia, nella fisica quantistica, il moto perpetuo è accettabile finché chiudiamo gli occhi. Noi può creare cristalli di tempo.

“Si scopre che crearne due funziona come per magia, anche se i cristalli temporali non avrebbero dovuto essere presenti in primo luogo. E sappiamo già che sono presenti anche a temperatura ambiente”.

Il “sistema a due livelli” è un componente fondamentale di un computer quantistico. I cristalli temporali possono essere usati per costruire dispositivi quantistici che funzionano a temperatura ambiente.

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Un team internazionale di ricercatori della Lancaster University, della Royal Holloway di Londra, del Landau Institute e della Aalto University di Helsinki hanno osservato i cristalli temporali usando l’elio-3, un raro isotopo dell’elio con un neutrone mancante. L’esperimento è stato condotto presso l’Università di Aalto.

Hanno raffreddato l’elio-3 superfluido a circa un decimillesimo dello zero assoluto (0,0001 K, o -273,15 gradi Celsius). I ricercatori hanno creato due cristalli temporali all’interno del superfluido e li hanno messi in contatto. Gli scienziati hanno quindi osservato l’interazione dei cristalli temporali come descritto nella fisica quantistica.

Fonte della storia:

Materiali offerto da Università di Lancaster. Nota: il contenuto può essere modificato in base allo stile e alla lunghezza.