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
vladimir.eltsov@aalto.fi
Suomeksi
Tutkijatohtori Samuli Autti
Lancasterin Yliopisto, UK
s.autti@lancaster.acuk
Lue lisää uutisia
Haku on auki innovaatiotutkijatohtoriksi tekoälyssä
Palkallinen 12 kuukautta kestävä urapolku, jonka avulla voit muuttaa tohtorintutkimuksesi löydökset deep tech -startupiksi.
Suomalaistyöryhmän teos tuo viilentävän puutarhan helteissä kärvistelevään Espanjaan
Suomalaisten arkkitehtien ja taiteilijoiden ryhmä esittää puutarhataideteoksellaan kaupunkien kuumenemisen ja ympäristökriisin ratkaisuksi muun muassa kasvillisuutta ja yhteisöllisyyttä.
Tutkijat paljastivat kaksi uutta suprajohdetta menetelmällä, jolla voi jatkossa löytää tuhansia lisää
Fyysikoiden tekoälyyn perustuvan menetelmän myötä suprajohtavuuden valtavat energiahyödyt ovat askeleen lähempänä