Более привычные нам кристаллы пространства — это тела, частицы которых расположены регулярно. Поскольку определенные разделы физики, например, специальная теория относительности, рассматривают пространство и время как равноправные измерения, нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек постулировал в 2012 году существование кристаллов времени. Они возникают из спонтанного периодического изменения во времени одного из их свойств, хотя система не испытывает соответствующей периодической интерференции.

Возможность существования кристаллов времени была предметом научных споров на протяжении нескольких лет. С 2017 года ученые демонстрировали время от времени потенциальные кристаллы времени. Однако эти системы вели себя не совсем так, как предсказывал Вильчек. Только в 2022 году удалось получить постоянный кристалл времени в бозе-конденсате, но он просуществовал всего несколько миллисекунд.

Физики из Технического университета Дортмунда разработали особый кристалл из арсенида индия-галлия, в котором ядерные спины действуют как резервуар для кристалла времени. Под действием света возникает поляризация ядерных спинов. Именно она и генерирует спонтанно колебания, эквивалентные кристаллу времени, пишет Science Daily.

На сегодня такой кристалл времени смог сохранить свои свойства на протяжении по меньшей мере 40 минут. Это в десять миллионов раз дольше, чем получалось в прежних экспериментах.

Скорее всего, это еще не предел. Существует возможность менять период кристалла, систематически меняя условия эксперимента. Однако есть также шанс зайти в области, в которых кристалл «тает», то есть теряет свою периодичность. Эти области тоже интересны ученым, поскольку в них проявляется хаотическое поведение, которое можно поддерживать на протяжении долгого времени.

Ученые из США и Израиля провели теоретическое исследование систем, которые соединяют два физических явления — темпоральные кристаллы и топологические состояния. Вместе они создают интересный феномен, который может пригодиться для создания надежного квантового компьютера.