Физики описали новое необычное квантовое состояние материи: временную жидкость

Исследователи из Германии смоделировали фазовый переход "кристалла времени" и выявили фазу, в которой хаотические тепловые флуктуации порождают локальный ритмический порядок во времени, пишет ScienceAlert.

Физики Цзо Ван и Мариос Х. Майкл из Института физики сложных систем Общества Макса Планка в Германии теоретически обосновали существование дискретной "временной жидкости". Препринт исследования размещен на сервере arXiv. Ученые смоделировали процесс, аналогичный плавлению твердого кристаллического тела, но применительно к квантовым системам, упорядоченным не в пространстве, а во времени.

Обычный кристалл времени циклически повторяет свое состояние под внешним воздействием лазера, нарушая фундаментальную симметрию сдвига во времени. Авторы работы изучили поведение системы при нестабильной внешней среде, поместив модель двумерной решетки взаимодействующих спинов внутрь электромагнитного резонатора, подверженного случайным тепловым колебаниям.

Расчеты показали, что спины начинают согласованно колебаться на половине частоты резонатора. При этом стабильный ритм периодически прерывается топологическими фазовыми дефектами - "временными солитонами". Эти сбои разрушают строгую дальнюю синхронизацию, но полностью сохраняют локальный временной ритм, точно повторяя поведение молекул воды в тающем куске льда.

Ученые отметили, что именно умеренное тепло сформировало периодическую структуру: при низких температурах эффект отсутствовал, а при сильном перегреве порядок исчезал. Возникающие сдвиги фаз в среднем восстанавливают временную симметрию, что делает возможным существование такого состояния в тепловом равновесии. Открытие пока остается теоретическим и ждет физического воплощения.