Wyróżniającą cechą kryształów czasoprzestrzennych jest ich powtarzalność w czasie (a nie tylko w przestrzeni). Oczywiście teoretyczne rozważania to jedno, ale co z praktycznym tworzeniem takich struktur? Z biegiem lat taka sztuka się udała, a niedawno autorzy publikacji zamieszczonej w Nature Physics wykonali kolejny bardzo istotny krok.
Czytaj też: Kosmiczna chemia na wyciągnięcie ręki. Naukowcy wykorzystali niecodzienne kryształy
Za tym przełomem stoją chińscy naukowcy z Tsinghua University, wspierani przez przedstawicieli Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu. Jak wyjaśniają członkowie zespołu badawczego, w przeprowadzonych eksperymentach wykorzystali wiązkę lasera oraz tzw. atomy rydbergowskie. Takim mianem określa się atomy z przynajmniej jednym wzbudzonym do stanu bardzo wysokiej energii.
Co istotne, owe atomy miały średnicę kilkaset razy większą od zwykle spotykanej, dzięki czemu sukces naukowców jest jeszcze (nomen omen) większy. W toku badań ich autorzy skierowali wiązkę lasera na szklany pojemnik zawierający gaz składający się z atomów rubidu. Pomiary dotyczyły wiązki docierającej na drugi koniec tego “akwarium”. Laser miał stałą intensywność, a interakcja między światłem i atomami pozostawała niezmienna.
W ramach eksperymentów mających na celu zgłębienie tajemnic kryształów czasu naukowcy z Chin i Austrii wykorzystali wiązkę lasera oraz tzw. atomy rydbergowskie
Ku zaskoczeniu autorów wiązka lasera docierająca do drugiego końca pojemnika wykazywała regularne wzory oscylacji. Według badaczy wzbudzanie w każdym atomie dwóch różnych stanów Rydberga jednocześnie prowadzi do powstania pętli sprzężenia zwrotnego. Za jej sprawą pojawiają się spontaniczne oscylacje pomiędzy dwoma stanami atomowymi, a w konsekwencji występuje oscylacyjna absorpcja światła.
Czytaj też: Zatrzymali światło w krysztale. Ten przełom ma nie tylko teoretyczny wymiar
Stworzony w toku eksperymentów układ stanowi idealną platformę do zgłębiania tajemnic kryształów czasu. Takie precyzyjne i samopodtrzymujące się oscylacje mogłyby mieć również bardziej praktyczne zastosowania. Na myśl przychodzą chociażby zaawansowane czujniki. Atomy rydbergowskie były już wykorzystywane w takim charakterze, a ostatnie postępy powinny zwiększyć możliwości w tym zakresie.