研究人員在這個旋轉(zhuǎn)制冷機中將超流體氦-3冷卻至接近絕對零度（-273.15°C），并在那里創(chuàng)造了兩個相互接觸的時間晶體。圖片來源：? 阿爾托大學(xué)/Mikko
科學(xué)家在一項似乎可以改變物理定律的實驗中創(chuàng)造了第一個“時間晶體”雙體系統(tǒng)。
在此之前，同一團隊最近見證了物質(zhì)新階段的首次相互作用。
時間晶體長期以來被認為是不可能的，因為它們是由永動機原子構(gòu)成的。發(fā)表在《自然通訊》雜志上的這項研究表明，時間晶體不僅可以制造，而且還有潛力成為有用的設(shè)備。
時間晶體不同于標(biāo)準(zhǔn)晶體（例如金屬或巖石），因為它們是由在空間中以規(guī)則重復(fù)的模式排列的原子構(gòu)成的。
時間晶體最早由諾貝爾獎獲得者弗蘭克·威爾切克于 2012 年提出物理學(xué)家解釋夢，并于 2016 年被發(fā)現(xiàn)，它具有一種奇特的特性，即即使沒有外部輸入，它也能保持恒定、重復(fù)的時間運動。材料中的原子不斷振蕩、旋轉(zhuǎn)或先朝一個方向移動留學(xué)之路，然后朝另一個方向移動。
奧蒂博士是英國工程與科學(xué)研究理事會 (EPSRC) 的研究員，也是蘭卡斯特大學(xué)物理系的第一作者，他解釋說：“每個人都知道永動機是不可能的。然而，在量子物理學(xué)中物理學(xué)家解釋夢，只要我們閉上眼睛，永動機就是可能的。通過深入研究這個裂縫，我們可以創(chuàng)造時間晶體。
“事實證明，將兩個時間晶體放在一起效果非常好，盡管時間晶體本來就不應(yīng)該存在。我們已經(jīng)知道它們在室溫下也存在。
“兩能級系統(tǒng)”是量子計算機的基本組成部分。時間晶體可用來構(gòu)建在室溫下工作的量子設(shè)備。
一支由來自英國蘭卡斯特大學(xué)、倫敦皇家霍洛威學(xué)院、蘭道研究所和赫爾辛基阿爾托大學(xué)的國際研究團隊組成的研究團隊利用氦-3（一種缺少中子的稀有氦同位素）觀察了時間晶體。這項實驗在阿爾托大學(xué)進行。
他們將超流體氦-3從絕對零度（0.0001 K 或 -273.15 C）冷卻到大約萬分之一度。研究人員在超流體內(nèi)部創(chuàng)建了兩個時間晶體，并將它們接觸在一起。然后，科學(xué)家們觀察到研究人員描述了兩個時間晶體之間的相互作用，就像量子物理學(xué)所描述的那樣。
更多信息：量子時間晶體中的非線性兩級動力學(xué)，《自然通訊》（2022 年）。DOI：10.1038/-022-30783-w
期刊信息：《自然通訊》