Исследователи из Университета Цинхуа в Китае создали новую фазу материи — диссипативный временной кристалл в сильно взаимодействующем ридберговском газе при комнатной температуре. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Physics.
Диссипативный временной кристалл — это состояние материи, которое характеризуется повторяющимися во времени конфигурациями при рассеивании энергии. В отличие от обычных временных кристаллов такие системы являются открытыми со свободными потоками энергии.
В ходе эксперимента использовалась термическая ячейка из атомов рубидия-85 при комнатной температуре. Ученые заметили шумоподобные колебания неизвестной природы, когда через ячейку проходил зондирующий свет с длиной волны 780 нанометров. Позднее эти колебания были идентифицированы как проявление диссипативного временного кристалла
При некоторых условиях лазерное поле возбуждает атомы таким образом, что они переходят в ридберговское состояние, когда внешний электрон находится в высоковозбужденном состоянии. Это усиливает взаимодействие между атомами и вызывает спонтанные колебания численности ридберговских атомов. Как только выполнены основные условия для возбуждения атомов, колебания становятся устойчивыми, формируя временной кристалл.
Выявленные колебания отличаются от предыдущих экспериментов тем, что возникают из-за взаимодействий между частицами в системе многих тел. Это открытие приближает исследователей к реализации первоначальной идеи временных кристаллов, предложенной Фрэнком Вильчеком в 2012 году.