新理论类型的时间晶体可以彻底改变这些迷人的结构的潜力。与迄今为止创建的时间晶体不同,它不需要应用外部刺激来保持原子滴答。
该方法取决于诱导纠缠的颗粒,以在距离内影响彼此的“自旋”(类似角动量)。但是要了解这种最新方法的细节,首先我们需要退后一步。
时间晶体听起来像是一些古怪的科幻概念,但它们是一个真正的现象,首先是由理论化的物理学家弗兰克·威尔西克(Frank Wilczek)在2012年。从外面看,它们看起来就像普通的晶体。但是内部,以原本正常的重复晶格结构排列的原子表现得很特殊。
它们振荡,首先朝一个方向旋转,然后是另一个方向。这些振荡(称为“滴答”)被锁定在非常规定的频率上。因此,如果常规晶体的结构在太空中重复,则在时间晶体中重复在太空中和时间 - 因此,时间晶体。
迄今为止,实验产生的时间晶体需要在基态或最低能量状态下进行外部刺激(例如电磁辐射脉冲),以诱导其滴答。这是在2016年实现的,但是从那以后,人们一直在争论这是否适合我们想象的实时水晶。
实际上,似乎没有能量输入其基态的时间晶体是在身体上不可能,根据2015年的论文。在物理学中,这被称为无定理。
但是,该定理有一个显着的例外,因为它与时间晶体有关,这就是冰岛大学的雷克雅未克大学的瓦莱里·科辛(Valerii Kozin)和英国埃克塞特大学(University of Exeter)的埃克塞特大学(University of Exeter)的Oleksandr kyriienko曾经用来解决这个问题。
该2015年论文假设颗粒之间的相互作用在距离上较弱。例如,这实际上是一个相当公平的假设 - 例如,磁性或重力在距离内弱化。
但是有一个方便的例外。纠缠的颗粒的关系不会随距离而弱。测量一个粒子的自旋将立即确定其纠缠伴侣的自旋,无论其多远。
根据物理学家的说法,这种相互作用 - 距离的晶体可以从理论上产生不需要能量注射的时间晶体基态。
在新论文中,他们提出了一个在时间晶体内的颗粒系统,每个系统都有旋转。他们证明有一种方法可以描述使用的粒子的旋转弦理论符合2015年论文定义时间晶体的模型。
研究人员说,即使粒子脱离同步,粒子之间的相互作用也会产生时间晶体的滴答。
现在,这个系统将非常复杂,每个粒子都能叠加叠加 - 也就是说,在同一时间的不确定状态下。
实际上,在实验室环境中创建的整个过程可能是不可行的。以这种方式纠缠粒子是一个在纸上效果很好的想法,但实际上不太可能很容易可用。
但是,时间晶体本身是一个非常疯狂的想法。未来可能会让我们感到惊讶。
该研究已发表在物理评论信。