
时间晶体是独一无二的,而且是新的,并且相信他们可以为创建令人难以置信的怪异和有用的新材料打开大门。
耶鲁大学的物理学家发现了一些非凡的东西,这是一种越来越多的人称为“时间晶体”的新材料,这是一种在四个维度上存在的物质形式,而不仅仅是大多数材料,而第四维度是时间。与传统的材料时间晶体不同,像时钟一样滴答作用,当暴露于电磁脉冲时,第一个是在最不可能的地方发现的 - 在儿童玩具中的晶体中。
这一发现意味着现在有了新的难题,就时间晶体首先形成。盐或石英等普通晶体是三维,有序的空间晶体的例子。它们的原子被排列在重复系统中,科学家已经知道了一个世纪。
时间晶体于2016年首次确定,是不同的。它们的原子定期旋转,首先沿一个方向旋转,然后在另一个方向上旋转,因为脉冲力被用来翻转它们。那是“滴答作响”。另外,即使脉冲翻转不完美,时间晶体中的滴答也以特定的频率锁定。
科学家说,了解时间晶体可能会导致原子钟,陀螺仪和磁力计的改善,并有助于开发新的量子技术,例如量子计算机。甚至美国国防部最近宣布了一项计划,以资助有关“时间水晶系统”的更多研究后,也正在加入该法案。
耶鲁大学的新发现在一对研究中描述,一个在物理审查字母中,另一个在物理评论中进行了描述。这些研究代表了第二个已知的实验,该实验观察到了一个固体中所谓的离散时间晶体(DTC)的Telltale Signature。
耶鲁大学物理学教授肖恩·巴雷特(Sean Barrett)说:“我们决定自己搜索DTC签名。”“我的学生贾里德·罗夫尼(Jared Rovny)种植了磷酸盐(MAP)晶体进行了完全不同的实验,因此我们碰巧在实验室里有一个。”
地图晶体被认为很容易生长,以至于它们有时包括在针对年轻人的水晶种植套件中。巴雷特解释说,在地图晶体内找到时间晶体签名是不寻常的,因为人们认为时间晶体被认为是在具有更多内部“混乱”的晶体中形成的。
研究人员使用核磁共振(NMR)来寻找DTC签名,并迅速找到了它。
巴雷特说:“我们的水晶尺寸看起来很惊人。”“我们的工作表明,原则上可以找到DTC的签名,以查看儿童的水晶生长套件。”
另一件意外的事情也发生了。
耶鲁大学研究生罗伯特·布鲁姆(Robert Blum)表示:“我们意识到,仅仅发现DTC签名并不一定证明该系统对它的发展有量子记忆。”“这促使我们尝试了一个时间水晶'Echo',该时间在系统中揭示了隐藏的连贯性或量子秩序。” Rovny也是耶鲁大学研究生和研究的主要作者Rovny。
巴雷特指出,他的团队的成绩以及以前的实验是为了了解这些怪异时间晶体如何形成的理论家的“拼图”。
巴雷特说:“现在说出目前的离散时间晶体理论将是什么,但是人们至少将在接下来的几年中致力于这个问题。”