Кристаллы времени и топологические сверхпроводники слились воедино
Кристаллы времени и топологические сверхпроводники слились воедино

Кристаллы времени и топологические сверхпроводники слились воедино

Кристаллы времени и топологические сверхпроводники слились воедино

Слияние топологического сверхпроводника и кристалла времени более чем возможно. Исследователи из Калифорнийского технологического института провели множество исследований топологических состояний, получив новое конденсированное вещество. Оно представляет собой уникальные возможности квантовой физики, а также в спинтронике и квантовых вычислениях. Еще в 2000 году после обнаружения временных кристаллов ученые открыли еще одну область для исследования, данные которой можно было бы использовать как в квантовых технологиях, так и в точном хронометраже.

Последнее исследование ученых создает неожиданный поворот в квантовых вычислениях. Они были выявлены случайно во время изучения топологических сверхпроводников одного типа. Их число возрастало на протяжении последних 20 лет, и за этот период была создана теория топологических материалов и концепция ее свойств. Один из примеров, который демонстрирует теорию — превращение пончика в чашку для кофе.


Оригинальность метода в том, что сфера не может быть пончиком или кофейной чашкой без внутреннего отверстия. В изолированном топологическом контексте все свойства волновых функций электрона утрачивают многовариантность. Но использование изоляторов может привести к поверхностным состояниям на границе, которые устойчивы к возмущениям. Такая особенность позволяет создавать более крепкие кубиты.

Первое наблюдение двумерного топологического изолятора было проведено в 2007 году, тогда ученые впервые обнаружили трехмерные топологические изменения, взаимодействующие с магнитным полем. С того момента были созданы всевозможные каталоги, объясняющие распространение топологических материалов в природе. А в 2016 году научные изыскания по теме теоретических открытий топологических фазовых переходов и топологических фаз вещества были удостоены Нобелевской премии.

В 20012 году ученые впервые высказались о системах, которые могли бы иметь такую же периодичность во временном пространстве, как и в космическом в обычных кристаллах, относящихся к чистым фазам материи, которые ученые смогли открыть только годы спустя. В обычном кристалле непрерывная поступательная симметрия нарушается, если взаимодействует с самой низкой энергией.


Если рассматривать время как четвертую координату пространства-времени, то вполне естественно искать и такое нарушение симметрии во времени. Однако определение временных кристаллов просто с точки зрения нарушения симметрии наталкивается на вопросы, связанные с энергией и колебаниями в некоторых системах, которые вообще лишают смысла обозначение «временной кристалл».