Deux ans après l'idée, les scientifiques cristallisent le temps, ouvrent un nouvel espace
« Le travail aborde certaines des questions les plus fondamentales sur la nature de la matière. »
Professeur Shivaji Sondhi Deux groupes de chercheurs, basés à l'Université de Harvard et à l'Université du Maryland, ont rapporté dans Nature le 9 mars qu'ils avaient créé des 'cristaux de temps': quelque chose qui semble tout droit sorti de la science-fiction, avec des structures dans lesquelles des atomes et des molécules sont disposés dans l'espace et le temps. .
âge de joseph fiennes
La base théorique de l'existence des cristaux temporels a été établie en 2015 par le professeur Shivaji Sondhi, physicien théoricien à Princeton, son étudiante alors diplômée Vedika Khemani (qui faisait également partie de l'équipe de Harvard qui a publié dans Nature), et Achilleas Lazarides et Roderich Moessner de l'Institut Max Planck de Dresde, en Allemagne.
Dans une interview par e-mail, le professeur Shivaji Sondhi a expliqué à Anuradha Mascaren l'importance de construire une classe de cristaux que l'on croyait autrefois impossible à créer.
Que sont les cristaux de temps ? Pourquoi est-il important qu'ils aient été créés ?
Les cristaux de temps sont des systèmes où le rôle de l'espace dans les cristaux ordinaires est remplacé par le temps. Dans les cristaux ordinaires, un très grand nombre d'atomes — en principe un nombre infini — présentent une périodicité dans l'espace ; dans les cristaux temporels, ils présentent une périodicité dans le temps. Leur importance réside dans ce remplacement de l'espace par le temps — ce qui est nouveau, réalisant une idée du prix Nobel Frank Wilczek. Le concept de cristaux temporels est né avec Wilczek au Massachusetts Institute of Technology en 1975. Dans un cristal ordinaire, comme le sel de table, les atomes sont disposés selon un motif répétitif. Les interactions entre atomes voisins maintiennent le cristal rigide et l'empêchent de se dissoudre en néant à la moindre secousse. Ne devrait-il pas alors y avoir aussi des cristaux qui brisent la symétrie translationnelle dans le temps ? Les atomes se déplacent dans le temps, mais au lieu de se déplacer de manière fluide ou continue, ils se déplacent de manière périodique. C'était une idée qui a conduit à des débats sur l'existence de tels cristaux.
CRISTAUX ORDINAIRES vs CRISTAUX TEMPORELS : les chercheurs de Princeton ont fourni la compréhension théorique qui a conduit à la création de cristaux temporels rapportés dans Nature par deux groupes de chercheurs. Image : Emily Edwards, Université du Maryland via le communiqué de presse de l'Université de Princeton. Comment la nouvelle découverte change-t-elle les façons de penser la matière ?
L'ouvrage aborde certaines des questions les plus fondamentales sur la nature de la matière. Normalement, on pense à la matière en équilibre - comment elle se dépose lorsqu'elle n'est pas touchée. Ceux qui ont été créés impliquent une interaction constante avec le monde extérieur et pourtant nous constatons qu'ils peuvent montrer un comportement très distinctif qui est mathématiquement précis. C'est nouveau pour un système quantique.
Comment les cristaux de temps ont-ils été créés ? Et après cette découverte ?
Nos travaux ont permis de découvrir la physique essentielle du fonctionnement des cristaux de temps. La découverte s'appuie sur un ensemble de développements qui abordent la question de savoir comment nous comprenons les systèmes complexes en équilibre et hors d'équilibre, ce qui est d'une importance capitale pour la façon dont les physiciens expliquent la nature du monde de tous les jours. Les deux expériences s'appuient sur de nombreux travaux réalisés au cours de la dernière décennie et sur le contrôle de petits systèmes quantiques. Ainsi, bien qu'ils aient l'air facile, il y avait beaucoup de travail derrière. Les deux articles ont 26 auteurs entre eux ! À la suite de ces études théoriques, deux groupes d'expérimentateurs ont commencé à essayer de construire des cristaux de temps en laboratoire. L'équipe basée à Harvard a utilisé une configuration expérimentale qui impliquait la création d'un réseau artificiel dans un diamant synthétique. Une approche différente à l'Université du Maryland a utilisé une chaîne de particules chargées appelées ions ytterbium.
Je pense que nous verrons plus de nouvelles phases de la matière produites par ce genre de travail expérimental. Ils ne seront pas tous des cristaux de temps, mais ils partageront la caractéristique qu'ils n'existent pas si la matière est laissée seule. Ils pourraient également éventuellement aider à protéger les informations dans les appareils futuristes appelés ordinateurs quantiques.
(Extraits corrigés de l'interview)
Partage Avec Tes Amis:
