Fysiker vid Washington University i St. Louis har nyligen gjort ett banbrytande genombrott inom kvantfysiken genom att skapa en helt ny form av materia kallad ”tidskvasikristall” inuti en diamant13. Till skillnad från vanliga tidskristaller, som vibrerar med en förutsägbar rytm, vibrerar tidskvasikristaller med flera olika frekvenser samtidigt – som ett ackord istället för en enstaka ton36.
Vad är en tidskvasikristall?
För att förstå tidskvasikristaller är det hjälpsamt att först förstå vanliga kristaller som diamanter eller kvarts. Dessa mineraler har sin form och lyster tack vare sina välorganiserade strukturer där kolatomer interagerar med varandra för att bilda upprepade, förutsägbara mönster47.
Tidskristaller, som först föreslogs teoretiskt av Frank Wilczek 2012 och skapades experimentellt 2016, har partiklar som upprepar mönster över tid istället för bara i rummet58. De vibrerar eller ”tickar” med konstanta frekvenser, vilket gör dem kristalliserade i fyra dimensioner: de tre fysiska dimensionerna plus tidsdimensionen4.
Tidskvasikristaller tar detta koncept ett steg längre. De är ordnade men inte periodiska, vilket betyder att det inte finns någon upprepning6. Varje förändring i atomernas arrangemang är annorlunda, vilket får kristallen att vibrera med olika frekvenser6.
Hur skapades tidskvasikristallen?
Forskningsteamet, lett av Kater Murch och Chong Zu, skapade tidskvasikristallen genom att:
- Använda en liten diamant (ungefär en millimeter stor)7
- Bombardera diamanten med kvävejoner kraftiga nog att slå ut kolatomer, vilket skapar tomrum i diamantens struktur37
- Låta elektroner flytta in i dessa tomrum där de kan interagera på kvantnivå27
- Använda mikrovågslaserpulser för att starta rytmerna i tidskvasikristallen och skapa ordning i tiden17
Varje kvasikristall är ungefär en mikrometer (en tusendels millimeter) stor, vilket är för litet för att ses utan mikroskop7.
Potentiella tillämpningar
Denna upptäckt har flera potentiella tillämpningar:
- Kvantdatorer: Tidskristaller kan teoretiskt ticka för evigt utan att förlora energi, vilket gör dem intressanta för kvantminneslagring78
- Kvantsensorer: De skulle kunna användas som långvariga kvantsensorer som aldrig behöver laddas om7
- Precisionstidshållning: En tidskristall skulle kunna upprätthålla en konsekvent tick med minimal energiförlust7
- Mätning av flera frekvenser: En tidskvasikristallsensor skulle potentiellt kunna mäta flera frekvenser samtidigt7
Forskarna betonar att praktiska tillämpningar fortfarande ligger en bit in i framtiden, men skapandet av en tidskvasikristall är ett avgörande första steg7. Denna upptäckt bekräftar också vissa grundläggande teorier inom kvantmekanik, vilket gör dem värdefulla för grundforskning7.
Studien publicerades i den prestigefyllda tidskriften Physical Review X i mars 202547.
Citations:
- https://www.youtube.com/watch?v=uT31gbXcnz0
- https://quantumzeitgeist.com/washu-physicists-unveil-new-phase-of-matter-time-quasicrystals-in-quantum-physics-breakthrough/
- https://www.techexplorist.com/created-new-phase-matter-center-diamond/97928/
- https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/news/physicists-create-new-phase-of-matter-inside-a-diamond-397286
- https://thedebrief.org/physicists-create-time-quasicrystal-that-defies-common-perceptions-of-time-and-motion/
- https://www.popularmechanics.com/science/a64231309/scientists-create-new-state-of-matter-that-defies-time/
- https://phys.org/news/2025-03-qa-crystallizing-physicists-phase-center.amp
- https://www.sciencealert.com/physicists-create-new-type-of-time-quasicrystal-inside-a-diamond
- https://www.labrujulaverde.com/en/2025/03/physicists-create-a-new-phase-of-matter-a-time-crystal-that-challenges-common-perceptions-of-motion-and-time/
- https://www.eurekalert.org/news-releases/1077067
- https://www.livescience.com/physics-mathematics/scientists-unveil-new-type-of-time-crystal-that-defies-our-traditional-understanding-of-time-and-motion
- https://www.quantamagazine.org/first-time-crystal-built-using-googles-quantum-computer-20210730/
- https://www.zmescience.com/science/researchers-create-a-new-type-of-time-crystal-inside-a-diamond/
- https://lifeboat.com/blog/2025/03/physicists-bend-time-inside-a-diamond-creating-a-brand-new-phase-of-matter
- https://physics.aps.org/articles/v18/s28
- https://www.livescience.com/physics-mathematics/scientists-create-weird-time-crystal-from-atoms-inflated-to-be-hundreds-of-times-bigger-than-normal
- https://bgr.com/science/scientists-just-created-a-bizarre-new-phase-of-matter/
- https://scitechdaily.com/physicists-bend-time-inside-a-diamond-creating-a-brand-new-phase-of-matter/
- https://www.yahoo.com/news/whoa-scientists-created-radical-state-184400885.html
Answer from Perplexity: pplx.ai/share
