Zaman kristalleri senkronize oldu, elmasın erime gizemi çözüldü
Almanya ve ABD’de yürütülen iki ayrı çalışma, zaman kristallerinin yarı iletkenlerde uzak mesafeden senkronize olabildiğini ve elmasın aşırı basınç altındaki erime davranışını ortaya koydu. Bulgular, kuantum sistemlerinden füzyon araştırmalarına kadar farklı alanlarda yeni veriler sağlıyor.
TU Dortmund Üniversitesi ile Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda (LLNL) yürütülen iki ayrı araştırma, malzeme fiziğinde uzun süredir incelenen iki önemli probleme açıklık getirdi. TU Dortmund ekibi, yarı iletken malzemelerde zaman kristallerinin birbirinden uzak bölgelerde aynı ritme kilitlenebildiğini gösterirken, LLNL araştırmacıları aşırı basınç altında elmasın erime sıcaklığına ilişkin deneyler ile bilgisayar simülasyonları arasında yaklaşık 20 yıldır süren uyumsuzluğu giderdi.
ZAMAN KRİSTALLERİ
TU Dortmund Üniversitesi tarafından yürütülen ve *Nature Communications* dergisinde yayımlanan çalışmada, galyum arsenit tabanlı yarı iletken sistemlerde elektron ve nükleer spinlerin oluşturduğu sürekli zaman kristalleri incelendi. Mutlak sıfıra yakın, eksi 270 derece sıcaklıkta optik pompalamayla uyarılan malzeme içinde farklı frekanslarla başlayan osilatörlerin, birbirlerinden 40 mikrometreye kadar uzak olsalar bile aynı ritme kilitlendiği belirlendi. Bu mesafe, tek bir osilatörün boyutunun bin katından fazla. Araştırmacılar, etkileşimin spin polarize elektronlar aracılığıyla gerçekleştiğini belirledi. Elde edilen sonuçlar, katı hal sistemlerinde kolektif bilgi aktarımı ve kuantum ağ mimarileri açısından yeni bir platform ortaya koyuyor.
ELMAS GİZEMİ
*Nature Physics* dergisinde yayımlanan diğer çalışmada ise LLNL bilim insanları, Dünya çekirdeğindeki basıncın yaklaşık üç katına ulaşan koşullarda elmasın erime sürecini X-ışını kırınımı yöntemleriyle ölçtü. Lazerle yönlendirilen şok sıkıştırma deneyleri, elmasın erime sıcaklığına ilişkin deneysel sonuçlarla kuantum mekaniği tabanlı bilgisayar simülasyonları arasında 1000 dereceden fazla olan farkı ortadan kaldırdı. Tek bir şok dalgası altında karbonun erime noktasına kadar elmas yapısını koruduğu da doğrulandı. Bu veriler, Neptün ve Uranüs gibi gezegenlerin iç yapısını modelleyen çalışmalarda kullanılabilecek yeni ölçümler sağlıyor.
FÜZYON VERİMİ
Elmasın yüksek basınç altındaki erime davranışına ilişkin yeni sonuçlar, ataletli hapsolma füzyonu araştırmaları açısından da önem taşıyor. Ulusal Ateşleme Tesisi’nde (NIF) kullanılan füzyon yakıt kapsüllerinde daha yavaş başlangıç şoklarının uygulanmasıyla elmasın tamamen eritilebileceği gösterildi. Bu yaklaşımın yakıtın daha yüksek oranda sıkıştırılmasına imkan verebileceği belirtiliyor. Performans kayıplarının kontrol altına alınması halinde, aynı lazer enerjisinden üç kata kadar daha fazla net enerji verimi elde edilebileceği öngörülüyor.