一种新的理论类型可以彻底改变这些迷人结构的潜力。与迄今为止创建的时间晶体不同，它不需要施加外部刺激来保持原子运转。
该方法的关键在于诱导纠缠粒子在一定距离内影响彼此的“自旋”（角动量等属性）。但要了解这一最新方法的细节，首先我们需要退一步。
时间晶体可能听起来像一些古怪的科幻概念，但它们是一种真实的现象，首先被理论化物理学家弗兰克·威尔切克，2012 年。从外面看，它们看起来就像普通的水晶一样。但在内部，原子——以正常的重复晶格结构排列——表现得相当奇怪。
它们振荡，首先朝一个方向旋转，然后朝另一个方向旋转。这些振荡（即所谓的“滴答声”）被锁定在非常规则且特定的频率。因此，规则晶体的结构在空间中重复，而时间晶体的结构在空间中重复和时间——因此，时间晶体。
迄今为止，通过实验生产的时间晶体需要基态或最低能量状态的外部刺激（例如电磁辐射脉冲）来诱导其滴答作响。这是在 2016 年实现的，但从那时起，关于这是否符合我们想象的实时晶体的争论一直存在。
事实上，似乎没有能量输入到基态的时间晶体是物理上根本不可能，根据 2015 年的一篇论文。在物理学中，这被称为不可行定理。
但这个定理有一个明显的例外，因为它与时间晶体有关，雷克雅未克冰岛大学的 Valerii Kozin 和英国埃克塞特大学的 Oleksandr Kyriienko 用来解决这个问题。
那篇 2015 年的论文假设粒子之间的相互作用随着距离的增加而减弱。这实际上是一个相当合理的假设——例如，考虑一下磁力或引力随着距离的推移而减弱。
但有一个方便的例外。纠缠的粒子之间的关系不会随着距离的增加而减弱。测量一个粒子的自旋将立即确定其纠缠伙伴的自旋，无论它有多远。
根据物理学家的说法，在时间晶体中，这种远距离相互作用理论上可以产生不需要能量注入的时间晶体基态。
在他们的新论文中，他们提出了时间晶体内的粒子系统，每个粒子都有一个自旋。他们证明，有一种方法可以使用以下方法来描述纠缠粒子的自旋：符合 2015 年论文对时间晶体定义的模型。
研究人员表示，即使粒子旋转不同步，粒子之间的相互作用也会产生时间晶体的滴答声。
现在，这个系统将非常复杂，每个粒子都能够叠加旋转，即同时处于向上和向下的不确定状态。
事实上，整个事情在实验室环境中创建可能并不可行。以这种方式纠缠粒子的想法在纸面上很有效，但在实践中不太容易实现。
但时间晶体本身在最初被提出时是一个非常疯狂的想法。未来可能会给我们带来惊喜。
该研究发表于物理评论快报。
