新视角 IT科技 高度耐用的长寿时间晶体制成,寿命比之前验证的要长千万倍

高度耐用的长寿时间晶体制成,寿命比之前验证的要长千万倍


看起来像火焰的是新时间晶体的测量:每个点对应一个实验值,从而导致对时间晶体核自旋极化的周期性动力学的不同看法。图片来源:亚历克斯-格雷利奇/多特蒙德工业大学

科技日报记者 张佳欣

德国多特蒙德工业大学研究团队最近成功制造出一种高度耐用的时间晶体,其寿命比之前实验显示的要长千万倍。研究结果发表在1日的《自然·物理》杂志上。

空间中的晶体,是原子在大长度尺度上的周期性排列。这种排列使晶体具有迷人的外观,表面光滑的就像宝石一样。根据爱因斯坦的相对论,空间和时间是紧密相连的,它们在本质上属于同一个框架。那么,物体在时间上是否具有普通晶体在空间中拥有的性质?在回答这个问题的过程中,科学家发现了时间晶体。

诺贝尔物理学奖获得者、美国麻省理工学院物理学家弗朗克·维尔切克在2012年提出一个假设:除了空间中的晶体外,时间上也一定存在晶体。他认为,要做到这一点,即使系统没有经历相应的周期性干扰,它们其中的一个物理特性也必须自发地随时间发生周期性变化。

近年来,这种时间晶体是否存在一直是科学界争议的话题之一。这一概念很快就在科幻电影中出现了,在漫威影业出品的电影《复仇者联盟4:终局之战》中,时间晶体扮演了核心角色。

从2017年起,科学家在几个场合成功展示了一种潜在的时间晶体。然而,与维尔切克最初的想法不同的是,这些系统受到特定周期的时间激励,但随后又与另一个长达两倍的周期发生反应。直到2022年,随时间表现出周期性的晶体才在玻色-爱因斯坦凝聚态中得到证实。但其寿命只有几毫秒。

多特蒙德工业大学物理学家此次设计了一种由铟、镓、砷化合物制成的特殊晶体,其中核自旋充当了时间晶体的储存库。晶体被持续照射,通过与电子自旋的相互作用形成核自旋极化,这就相当于时间晶体。

根据目前的实验状态,该新型晶体的寿命至少为40分钟,比迄今为止所证明的时间晶体寿命长千万倍。

(来源:中国科技网)

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