物理学家发明了一种名叫“时间晶体”的新型物质状态，其中原子不按空间、而是按时间排列。科学家一度认为这种物质不可能真正存在，但近日两项研究各自独立地造出了时间晶体。
微科普网讯 北京时间3月10日消息，据国外媒体报道，物理学家发明了一种名叫“时间晶体”的新型物质状态，其中原子不按空间、而是按时间排列。科学家一度认为这种物质不可能真正存在，但近日两项研究各自独立地造出了时间晶体。
物理学家指出，这些晶体“为我们敞开了非均衡态物质的大门”，未来或能用于研制超级安全的量子计算机。在冰和钻石等常见晶体中，原子在空间内按一定规律重复排列。而在时间晶体中，原子在时间轴上进行周期性排列。
研究人员指出，时间晶体的特性也与天然晶体大相径庭。马里兰大学联合量子研究所（JQI）与加州大学伯克利分校组成合作团队，在一条由10个镱离子构成的离子链中，用激光诱发了三种不同反应，从而造出了时间晶体。他们用激光脉冲轰击原子离子，激发出磁场，然后用另一道激光稍微翻转原子的自旋方向。这一过程不断重复，最终创造出了按时间排列的重复翻转结构。
此外，该团队发现这些离子的响应频率较低，正好为激光脉冲频率的一半。就好像一秒敲两次琴键、但只发出一次声音。另一组研究人员来自哈佛大学，他们与加州大学伯克利分校物理学家Norman Yao开展了合作研究，在合成钻石中利用人工晶格造出了时间晶体。虽然上述两种研究方法不同，但最后都造出了具有时间晶体特性的材料。构成这些奇特的“时间晶体”的原子永远不会达到热平衡状态。它们的结构在时间轴上不断重复，做周期性“振荡”动作，就像不断晃动的果冻一样。
但研究人员指出，仅让原子重复排列是不够的。“如果你把一堆台球放在桌面上、每个之间相隔10厘米，这就算是晶体了吗？”该研究的主要作者、马里兰大学联合量子研究所的研究人员Jiehang Zhang反问道，“并不算，因为你如果摇晃桌子，这些台球就会掉下来。”
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