物理学家创造了一种新的这可能有助于证实有关量子相互作用的一些基本理论。
标准时间晶体是一种新的具有永动机而不消耗能量的特点。圣路易斯华盛顿大学物理学助理教授、该团队的主要研究人员之一 Chong Zu 表示，时间晶体类似于传统晶体。
理论上，时间晶体能够无限地循环相同的模式，而不需要任何额外的动力——就像永远不需要上发条的手表一样。然而，现实情况是时间晶体极其脆弱，因此很容易屈服于环境压力。
尽管时间晶体自 2016 年就已出现，但一个团队取得了前所未有的成就：他们创造了一种新型时间晶体，称为时间准晶体。一个是一种固体，与规则的晶体一样，其原子以特定的、非随机的方式排列，但没有重复的模式。
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这意味着，与一遍又一遍地重复相同模式的标准时间晶体不同，时间准晶体永远不会重复其原子排列方式。由于没有重复，晶体会以不同的频率振动。正如研究人员在发表在期刊上的研究结果中所述物理评论X，时间准晶体“是有序的，但显然不是周期性的”。
如何构建准晶体
为了创造这些新的时间准晶体，研究人员从一块毫米大小的钻石开始。然后，他们用强大的氮气束轰击钻石结构，在钻石结构内部创造了空间。氮取代了钻石内部的碳原子，留下了空的原子室。
大自然厌恶真空，因此电子迅速流入这些真空空间，并立即开始与邻近的粒子相互作用。。每一次准晶体都代表了钻石内部超过一百万个这样的空白空间的网络，尽管每个空间的尺寸仅为一微米（百万分之一米）。
“我们使用微波脉冲来启动时间准晶体的节律，”Bingtian Ye麻省理工学院的研究员、该论文的合著者之一在一篇文章中表示陈述。 “微波炉有助于及时创造秩序。”
潜在应用
祖说，该团队的研究最重要的成果之一是它证实了量子力学的一些基本理论。然而，时间准晶体可能在精密计时、和量子传感器技术。
对于传感器来说，晶体的脆弱性和敏感性实际上是一个福音；因为它们对磁性等环境因素非常敏感，所以可以用来制造极其精确的传感器。
对于量子计算来说，材料潜在的永动机质量是关键。
Zu 说：“它们可以长时间存储量子存储器，本质上就像 RAM 的量子模拟一样。” “我们距离这种技术还有很长的路要走，但创造时间准晶体是至关重要的第一步。”
