Tutkijat osoittivat ensimmäistä kertaa aikakiteiden vuorovaikutuksen
Aikakiteiksi kutsutun rakenteen olemassaolo oli pitkään tiedemaailman kiistakapuloita. Kaksi vuotta sitten Aalto-yliopiston tutkijat löysivät uusia todisteita siitä, ettei rakenne ole pelkkää teoriaa vaan voi todella esiintyä aineen olomuotona. Nyt Aallon tutkijat ovat yhdessä kansainvälisten kollegoidensa kanssa pystyneet ensimmäistä kertaa kokeellisesti osoittamaan, että aikakiteet noudattavat kvanttimekaniikan perusperiaatteita.
Perinteinen kiderakenne toistuu tilassa samanlaisena kolmiulotteisena muotona, muodostaen esimerkiksi lumihiutaleita tai timantteja. Aikakide ei sen sijaan toistu tilassa, vaan ajassa. Käytännössä se tarkoittaa, että rakenne hakeutuu itsenäiseen, toistuvaan liikkeeseen riippumatta ulkopuolisten voimien tarjoamasta suunnasta.
“Osoitimme, että hiukkasten liike kahden aikakiteen välillä noudattaa kuuluisaa Josephsonin yhtälöä – ja samalla aikakiteille tyypillinen ajassa toistuminen säilyy muuttumattomana”, sanoo Aalto-yliopiston vanhempi tutkija Vladimir Eltsov.
“Aikakiteiden vuorovaikutuksen havaitseminen ja ohjailu on pitkä edistysaskel, ottaen huomioon, että ennen tätä kahta aikakidettä ei ole koskaan luotu samanaikaisesti”, jatkaa nykyisin Lancasterin yliopistossa tutkijatohtorina työskentelevä Samuli Autti.
Aikakiteen kyky ylläpitää säännöllistä liikettä voi osoittautua hyödylliseksi käytännön sovelluksissa. Koherenssin pitkään säilyttäviä materiaaleja kaivataan kipeästi esimerkiksi kvanttitietokoneiden prosessoreissa.
Tutkimuksen kokeellinen osuus tehtiin Aalto-yliopiston kylmälaboratoriossa, jolla on pitkät perinteet supranesteiden tutkimuksessa. Nature Materials -lehdessä julkaistuun tutkimukseen osallistuivat myös Lancasterin ja Lontoon yliopistot (Iso-Britannia), Yalen yliopisto (USA) sekä Landaun teoreettisen fysiikan instituutti (Venäjä). Tutkimus sai rahoitusta Euroopan unionin Horisontti 2020 -ohjelmasta.
Lisätietoja:
Englanniksi
Vanhempi tutkija Vladimir Eltsov
puh. 050 344 2428
[email protected]
Suomeksi
Tutkijatohtori Samuli Autti
Lancasterin Yliopisto, UK
[email protected]
- Julkaistu:
- Päivitetty:
Lue lisää uutisia
Robotiikka tarvitsee turvallisia käyttäytymismalleja
Robotiikka ja autonomiset järjestelmät kehittyvät nopeasti. Algoritmit, jotka kestävät häiriöitä ja epävarmuustekijöitä järjestelmässä ja ympäristössä, ovat kehityksen kannalta kriittisiä.
Kuinka helpottaa tekstin näpyttelyä puhelimella? Tutkijat loivat ensi kertaa ihmisen tekstinsyöttöä simuloivan tekoälymallin
Malli auttaa ymmärtämään, mitkä tekijät sujuvoittavat ja mitkä puolestaan vaikeuttavat puhelimen näpyttelyä erilaisilla käyttäjäryhmillä.
Tutkimus selvitti ilmastonmuutoksen vaikutusta tundralla: lämpeneminen voi lisätä hiilen vapautumista hälyttävästi
Ilman ja maaperän lämpeneminen sekä maaperän kuivuminen lisäsi hiilen vapautumista tundran ekosysteemistä.