Wissenschaftler der TU Wien berichten über einen neuen Weg zur Erzeugung von Zeitkristallen: Quantenkorrelationen zwischen Teilchen können einen beständigen zeitlichen Rhythmus erzeugen und stabilisieren, anstatt ihn zu zerstören. Die in Physical Review Letters veröffentlichten Ergebnisse revidieren eine langjährige Annahme, wonach solche Korrelationen zeitlich geordnete Phasen zwangsläufig destabilisieren.
Rhythmus ohne äußeren Antrieb
Im Gegensatz zu typischen periodischen Phänomenen, die eine äußere Kraft erfordern, weist ein Zeitkristall ein sich wiederholendes Muster auf, das intern in der Zeit erzeugt wird. Das im Jahr 2012 erstmals vorgeschlagene Konzept betonte ursprünglich eine extreme Isolierung, um die zeitliche Ordnung vor Quantenfluktuationen zu schützen. Die neue Studie zeigt, dass bestimmte Vielteilchen-Quantenwechselwirkungen stattdessen ein stetiges, sich wiederholendes zeitliches Muster unterstützen können.
Ordnung, die aus Quantenfluktuationen hervorgeht
Das Team fand heraus, dass kollektives Quantenverhalten das, was normalerweise unregelmäßige Fluktuationen wären, in eine stabile Oszillation verwandeln kann. Forschungsleiter Felix Russo und seine Kollegen beschreiben, wie Korrelationen zwischen Teilchen koordinierte Dynamiken erzeugen, die auf der Ebene einzelner Teilchen nicht erkennbar sind, wodurch ein zeitliches Muster bestehen bleiben kann.
Experimentelles Modell: ein schlagendes Gitter
Auswirkungen auf die Quantenmaterie
Die Studie hebt hervor, dass emergente Ordnung in Quantensystemen aus kollektiven Wechselwirkungen entstehen kann, was neue experimentelle Ziele für die Erforschung von Nichtgleichgewichtsphasen der Quantenmaterie nahelegt.
Kommentare
Noch keine Kommentare. Seien Sie der Erste!