科学家首次观察到“时间晶体”的相互作用

《自然?材料学》杂志8月17日发文称,英国兰开斯特大学、美国耶鲁大学和芬兰阿尔托大学等,借助罕见的同位素氦-3,首次观测到了新物质相“时间晶体”的相互作用。

该成果有可能在量子信息处理领域有重要应用价值——时间晶体在不同条件下会自动保持完整-相干性,而如何保持相干性,是量子计算机发展过程中面临的主要难点。

论文作者、兰开斯特大学研究人员Samuli Autti博士说:“能控制两种时间晶体的相互作用是一项重大突破。此前,还没有研究人员能在同一系统中观察两个时间晶体,更不用说研究它们之间的相互作用了。受控交互是将时间晶体投入实际应用(如量子信息处理)的基石。”

诺贝尔奖得主Frank Wilczek于2012年首次提出了时间晶体概念。科学家在2016年确认了其存在性。

时间晶体具有一种奇异的特性,即在没有外部输入的情况下,原子可以不断地振荡、旋转,或者往复运动。

研究人员在低温下制造了两个时间晶体,并让它们相互接触。接着,他们发现两者产生了相互作用,并交换了组成粒子:粒子从一个时间晶体流向另一个时间晶体,然后回流。研究人员称之为“约瑟夫森效应”。

研究人员表示,时间晶体巨大的应用潜力还有待开发。例如用于原子钟、陀螺仪和GPS等技术的改进。

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