Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci poprvé pozorovali časový krystal na polovodičovém čipu, který osciluje rychlostí několika miliardkrát za sekundu.
Výzkum byl prováděn s využitím vysoce kvalitního vzorku na bázi polovodiče, který funguje jako past pro koherentní kondenzáty světla a hmoty.
Vzorek, který byl navržen a vyroben v berlínském Paul-Drude-Institute for Solid State Electronics (PDI), byl vytvořen vrstvením jednoatomových vrstev polovodičových materiálů v podmínkách ultravysokého vakua, přičemž nakonec vznikla „krabička“ o velikosti mikronu se schopností zachytit miliony částic. Poté byl přenesen k testování do laboratoře argentinského Centro Atómico Bariloche a Instituto Balseiro. Když zde vědci namířili na vzorek časově nezávislý (nepřetržitý) laser, pozorovali, že částice, které vzorek obsahoval, začaly oscilovat s frekvencí GHz. Vědci také zjistili, že oscilace lze jemně vyladit optickým výkonem laseru.
Přestože časové krystaly byly v poslední době několikrát pozorovány, řadu věcí o nich stále nevíme: jejich vnitřní dynamika je do značné míry mimo současné chápání vědců a jejich potenciální využití zůstává spíše v oblasti teorie než praxe. Podle výzkumného týmu je nový experiment příslibem pro využití časových krystalů v integrované a mikrovlnné fotonice. „Díky polaritonově zesílené vazbě mezi GHz fonony a blízkými infračervenými fotony mají výsledky potenciál pro aplikace v (kvantové) konverzi mezi mikrovlnnými a optickými frekvencemi,“ uvádí Paulo Ventura Santos z PDI. Nelineární optoelektronické systémy na bázi polovodičů – zařízení, která mohou přeměňovat světelnou energii na elektrickou nebo naopak – přitahují velkou pozornost pro své potenciální aplikace v oblasti fotoniky na čipu. Výsledky výzkumu by měly být potenciálně využitelné jak pro klasické, tak i pro kvantové počítačové technologie.
I. Carraro-Haddad et al, Solid-state continuous time crystal in a polariton condensate with a built-in mechanical clock, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adn7087
Zdroj: Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik / Phys.org, přeloženo / zkráceno
