Új anyag, amely örökké mozog
Az időkristályokban az anyagrészecskék – például atomok vagy molekulák – folyamatos mozgásban vannak, soha nem kerülnek valódi nyugalmi állapotba. A kutatók most okostelefon-kijelzőkből is ismert folyadékkristályokat használtak, és ezekből teremtették meg az újfajta „órát”, amelynek mutatói és fogaskerekei energia nélkül is örökké mozognak.
Lényeges hangsúlyozni, hogy bár a múltban már előállítottak időkristályokat laboratóriumokban, ez az első alkalom, hogy ezek a kristályok közvetlenül is megfigyelhetők – akár mikroszkópon keresztül, sőt bizonyos körülmények között szabad szemmel is érzékelhetők. Ez a mérföldkő új technológiai lehetőségeket nyithat az információtárolástól kezdve az eredetiségvédelemig.
Hogyan működik az időkristály?
A folyadékkristályokat tartalmazó üvegcellákat speciális festékmolekulákkal vonták be. Nyugalomban ezek a kristálymolekulák mozdulatlanok, de amikor fény éri őket, a festékréteg elfordul, „megnyomja” a folyadékkristályokat, amelyek belsejében rugókhoz hasonló torzulások – úgynevezett kunkorok – alakulnak ki. Ezek a kunkorok egymással összetett interakcióba lépnek, és soha véget nem érő, ciklikus mintázatokat hoznak létre.
Mikroszkóp alatt ezek a minták színes, hullámos csíkokként jelennek meg, amelyeket leginkább egy örökké táncoló tigriscsíkos varázslathoz lehet hasonlítani. Különösen érdekessé teszi a jelenséget, hogy még hőmérséklet-változás esetén is stabilan fennmarad – az időkristály mozgását nehéz megzavarni.
Mérnöki lehetőségek és jövő
Noha az időkristályok ötlete korábban csupán elmélet volt – Wilczek eredeti, szinte meseszerű elképzelése hosszú évekig megvalósíthatatlannak tűnt –, mára sikerült megközelíteni ezt az állapotot. 2021-ben például a Google Szicamor (Sycamore) kvantumszámítógépével készítettek laboratóriumi időkristályt atomokból, amely lézerimpulzusokra ismétlődő ciklusokban vibrált.
A szabad szemmel látható időkristály széles körű alkalmazási lehetőségeket kínál. Például hamisítás elleni biztonsági jegyként szolgálhat bankjegyeken: csak rá kell világítani a megfelelő fénnyel, és megjelenik az egyedi, dinamikus „idővízjel” – így például egy 36 700 Ft-os (100 USD-s) bankjegy eredetisége is könnyen ellenőrizhető. Továbbmenve, többféle időkristály egymásra helyezésével akár jóval bonyolultabb, nagy mennyiségű adat tárolására is alkalmas lehet.
Mindezek alapján az új kutatási eredmény nemcsak a tudományt, hanem a hétköznapi technológiát is forradalmasíthatja. Az időkristály most először elérhetővé vált a valóságban – és bármi lehet belőle.
