UC Berkeley’deki araştırmacılar bir şeyin ilk gözlemini bildirdiler zaman-rondeau kristaluzun vadeli zamansal düzenin kısa vadeli düzensizlikle bir arada var olduğu, maddenin alışılmadık bir aşaması.
Yeni bir makalede ortaya çıktı Doğa Fiziği, kristal Adını birinden alıyor müzikal Tekrarlanan bir temanın zıt unsurlarla dönüşümlü olarak kullanıldığı form. Müzikal ismine yakışır şekilde, kristal Başka türlü öngörülebilir davranışlar arasında meydana gelen kontrol edilebilir rastgele dalgalanmalarla, güvenilir ancak kaotik bir ritim üzerinde çalışır.
“Bu araştırmanın motivasyonu, sanat ve doğa arasında düzen ve çeşitliliğin bir arada var olmasından kaynaklanıyor.” ortak yazar Leo Moon dedidoktora derecesi UC Berkeley’de öğrenci. “Tekrarlayan periyodik desenler, basitlikleri nedeniyle erken sanat formlarında doğal olarak ortaya çıkarken, daha gelişmiş müzik ve şiir, monoton bir arka plan üzerinde karmaşık varyasyonlar oluşturur.”
Time-Rondeau Kristali Yapımı
Diğer kristaller, su buzunda bulunan iyi düzenlenmiş bir oksijen kafesi içindeki rastgele düzenlenmiş hidrojen çekirdekleri gibi çeşitli dualite biçimleri sergileyebilir, ancak daha önce hiç stroboskopik düzen veya noktalamalı, öngörülebilir davranışlar, kontrol edilebilir rastgele bozuklukla bir arada var olmamıştı.
Araştırmacıların çalışmaları elmastaki karbon-13 dönüşüne odaklandı. Elmasın kristal yapıları, nitrojen atomlarının boş kafes bölgelerinin yanında yer aldığı kusurlar içerir. Ekip, bu boşlukları bir lazerle değiştirerek spin polarizasyonunu sağladı ve ardından spini bir mikrodalga darbesiyle aktararak karbon-13 spinlerini hiperpolarize etti. Teknik, yalnızca 60 saniye içinde nükleer spin polarizasyonunu 1000 kat artırarak izlemeyi çok daha kolay hale getirdi.
Ekip istenen dönüşe ulaştıktan sonra, stratejik olarak zamanlanmış mikrodalga darbeleriyle kilitlendi ve kısmen rastgele rondeau düzeninde yapı üretildi. Bu karmaşık sistemin kontrolünü sürdürmek için, her çalıştırmada 720’den fazla farklı darbeyi depolamak ve yürütmek için yeterli belleğe sahip rastgele bir dalga biçimi oluşturucu kullandılar.
Moon, “Karbon-13 nükleer dönüşlerine sahip elmas kafes, bu egzotik zamansal aşamaları keşfetmek için ideal bir ortamdır çünkü doğal olarak kararlılığı, güçlü etkileşimleri ve kolay okumayı birleştirir” diye açıkladı. “Elmas inanılmaz derecede kararlı; kimyasal olarak reaksiyona girmiyor, sıcaklık değişimlerine karşı duyarsız ve dönüşleri dış gürültüden iyi koruyor.”
“Dumanlı Silah”ı toplamak
Zaman kristalleri ve öngörülebilir periyodik davranışların ölçümleri arasında, araştırmacılar herhangi bir öngörülebilir düzene uymayan rastgele polarizasyon dalgalanmalarını gözlemlediler; bu da, uzun vadeli düzenin, rondeau düzenini tanımlayan kısa vadeli düzensizlikle çeliştiğini kanıtladı. Ekip özellikle 170’den fazla periyotta 4 saniyeden fazla devam eden rondeau düzenini ölçtü.
Ekibin gerçekten de istenen sırayı ürettiğinin bir başka kanıtı da, tipik zaman kristallerinin frekans spektrumlarında tek bir keskin tepe noktası sergilemesiydi. Buna karşılık, gözlemlenen rondeau düzeni, ekibin “dumanı tüten silah” olarak adlandırdığı tüm frekanslarda sürekli ve düzgün bir dağılım gösterdi.
Moon, “Rondeau düzeni, düzen ve düzensizliğin karşıt olmak zorunda olmadığını gösteriyor; aslında istikrarlı, güdümlü bir kuantum sisteminde bir arada var olabilirler” dedi.
Pratik Uygulamalar
Araştırmacılar, çalışmalarının sadece fizik teorisinde bir yenilik olmadığını, bilgiyi kodlamak için düzensiz durumu başarılı bir şekilde kullanabildikleri için gerçek dünyada kullanıma sunulabileceğini gösterdiler. Ekip, tahrik darbe dizilerini tasarlayarak, karbon-13 dönüşlerinin mikro hareket dinamikleri içerisinde 190’dan fazla karakter (makalelerinin başlığı) depoladı.
İlginç bir şekilde, kodlama mekanizması farklı zamanlarda dönüş yönünü içerdiğinden, bilginin uzayda değil zamanda depolandığını söylüyorlar.
Moon, “Henüz anında ve basit bir uygulama yok, ancak periyodik olmayan bir sürücüdeki düzensizliğin, uzun süreli düzeni korurken aslında bilgi depolayabildiği fikrinin kendisi büyüleyici” dedi. “Bu biraz su ve buz arasındaki analojiye benziyor: buz düzenli oksijen konumlarına sahip ancak düzensiz hidrojen bağları var ve bu yerel rastgelelik yapısal bilgi taşıyor.”
Bir olasılık, bozukluğun ayarlanmasının, belirli frekans aralıklarına odaklanmaya çalışan kuantum algılama teknolojilerinde yardımcı olabileceğidir. Araştırmacılar, çalışmalarına devam etmek için elmasın yanı sıra, beş köşeli yıldız katkılı moleküler kristallerdeki hidrojen-1 dönüşlerinin artan duyarlılığı gibi diğer malzemeleri de keşfetmeye ilgi duyuyorlar.
Maddenin hem gözlemlerle belgelenen hem de bilginin kodlanmasında yararlı olduğu gösterilen bu yeni durumuyla ekip, gelecekteki kuantum uygulamalarına yönelik umut verici yeni bir yol için zemin hazırladı.
Kağıt, “Zaman Rondeau Kristalinin Deneysel Gözlemi“diye ortaya çıktı Doğa Fiziği 14 Ekim 2025’te.
Ryan Whalen The Debrief için bilim ve teknolojiyi ele alıyor. Tarih alanında yüksek lisans derecesine ve Kütüphane ve Bilgi Bilimi alanında yüksek lisans derecesine ve Veri Bilimi sertifikasına sahiptir. Kendisiyle iletişim kurulabilir [email protected]ve onu Twitter’da takip edin @mdntwvlf.
Source link
