بلورات الزمن قد تمكن من صنع ساعات كمومية أكثر دقة

تشير حسابات جديدة إلى أن بلورات الزمن، التي كانت تُعتبر سابقًا غرابة كمومية، قد تخدم كلبنات بناء لساعات كمومية عالية الدقة. حلل الباحثون أنظمة الجسيمات الكمومية واكتشفوا أن بلورات الزمن تحافظ على دقة أفضل عند قياس فترات زمنية قصيرة مقارنة بالمراحل التقليدية. يمكن لهذا التطور أن يقدم بدائل لتقنيات قياس الوقت الحالية.

تمثل بلورات الزمن ظاهرة غريبة في الفيزياء الكمومية، تتميز بهياكل تتكرر زمنيًا بدلاً من المكاني. بخلاف البلورات العادية ذات الأنماط الذرية المتكررة، تدور بلورات الزمن تلقائيًا عبر التكوينات دون إجبار خارجي، مشابهًا لتجمد الماء في الثلج عند درجات حرارة منخفضة. قاد فريق بقيادة Ludmila Viotti في Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics في إيطاليا دراسة لنظام يشمل ما يصل إلى 100 جسيم كمومي، لكل منها حالتي espín، مشابهتان لوجهي عملة. يمكن لهذه الإعداد أن يعمل في مرحلة بلورة زمنية، مع تذبذبات تلقائية، أو مرحلة عادية بدون مثل هذا الدوران. قيم الباحثون أداء الساعة —الدقة والدقة— في كلا الحالتين. «في المرحلة العادية، إذا أردت حل فترات زمنية أصغر، ستفقد الدقة بشكل أسي. في مرحلة البلورة الزمنية، لنفس الدقة، يمكنك الحصول على دقة أعلى بكثير»، شرحت Viotti. عادةً، تتدهور ساعات الespín في الدقة للقياسات الأقصر، مثل الثواني مقابل الدقائق، لكن هذه المشكلة تقل في تكوين البلورة الزمنية. أشار Mark Mitchison في King’s College London إلى أنه بينما تناسب بلورات الزمن صناعة الساعات بشكل بديهي بسبب تذبذباتها المتأصلة، كان يفتقر سابقًا إلى تحليل مفصل لمزاياها. أظهر عمله السابق أن أي تسلسل أحداث تقريبًا يمكن أن يشكل ساعة، لكن الإيقاعات الذاتية المستدامة توفر أساسًا أقوى. أبرز Krzysztof Sacha في Jagiellonian University في بولندا أن بلورات الزمن معروفة منذ حوالي عقد، لكن التطبيقات العملية لا تزال بعيدة المنال. قارنها بالبلورات التقليدية المستخدمة في المجوهرات والمعالجات، معبرًا عن أمل في استخدامات تكنولوجية مشابهة. من غير المحتمل أن تتفوق مثل هذه الساعات على أكثر الساعات تقدمًا في العالم، المبنية على ذرات شديدة البرودة، لكنها قد تنافس أنظمة تعتمد على الأقمار الصناعية مثل GPS، التي عرضة للتداخل. بالإضافة إلى ذلك، قد تكتشف ساعات بلورات الزمن الحقول المغناطيسية، حيث تغير الاضطرابات إيقاعها. ومع ذلك، أكدت Viotti على الحاجة إلى مقارنات إضافية مع أنظمة ساعات أخرى وتأكيد تجريبي باستخدام espins حقيقية. تظهر النتائج في Physical Review Letters.

مقالات ذات صلة

Researchers have produced the most intricate time crystal to date using an IBM superconducting quantum computer. This two-dimensional quantum material repeats its structure in time, cycling through configurations indefinitely. The achievement advances understanding of quantum systems and their potential for material design.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Physicists at New York University have developed a new type of time crystal using sound waves to suspend tiny styrofoam beads, resulting in nonreciprocal interactions that defy Newton's third law of motion. The compact, visible system oscillates in a steady rhythm and was detailed in Physical Review Letters. Researchers suggest potential applications in quantum computing and insights into biological rhythms.

Researchers at Los Alamos National Laboratory have developed a method to effectively reverse time in quantum systems, enabling energy harvesting for potential use in quantum batteries. The technique counteracts the effects of measurements on qubits, making systems appear to run backwards. This could turn measurements into a thermodynamic resource.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers at Curtin University have developed a technique using krypton gas in microscopic zircon crystals to track the history of Earth's landscapes over millions of years. The method, which relies on cosmic rays striking surface minerals, reveals how erosion and sediment movement have shaped terrains in response to climate and tectonic changes. This approach could also aid in locating mineral deposits in Australia.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض