
物理学家创建了一个新的这可能有助于确认一些有关量子相互作用的基本理论。
标准时间晶体是新的这具有永久运动而无需花费能量。据圣路易斯华盛顿大学物理学助理教授,团队的主要研究人员之一Chong Zu说,Time Crystal类似于传统水晶。
但是,与传统的晶体不同,该晶体在空间的物理维度上重复一个模式,而时间晶体会重复运动模式,随着时间的推移以相同的方式重新排列其原子。这会导致时间晶体以设定的频率振动。
从理论上讲,时间晶体能够无限地骑自行车,而无需任何额外的功率,例如不需要缠绕的手表。然而,现实是,时间晶体非常脆弱,因此很容易屈服于环境压力。
尽管自2016年以来的时间晶体就已经存在,但一支团队取得了前所未有的事情:他们创造了一种新型的时间水晶,称为时间Quasicrystal。一个是一种固体,就像常规晶体一样,具有以特定的非随机方式排列的原子,但没有重复模式。
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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,Quasicrystal永远不会重复其安排原子的方式。由于没有重复,因此晶体以不同的频率振动。正如研究人员在他们的发现中所指出的那样,发表在《杂志》上物理评论x,时间准晶体“被订购但显然不是周期性的”。
如何构建准晶体
为了创建这些新的准晶体,研究人员从毫米大小的钻石开始。然后,他们通过用强大的氮梁轰炸钻石结构内的空间。氮气在钻石内部内部移位的碳原子,留下了空的原子室。
大自然厌恶真空。每次准晶体都代表钻石内部超过一百万此空旷空间的网络,尽管每个网络都只能测量1千米(一百万米)。
“我们使用微波脉冲在时间的准晶体中开始节奏,”Bingtian Ye,麻省理工学院的研究人员,也是该论文的合着者陈述。 “微波有助于及时创建订单。”
潜在应用
Zu表示,该团队研究最重要的结果之一是,它证实了一些量子力学的基本理论。但是,时间准晶体可能在精确计时等领域中具有实际应用和量子传感器技术。
对于传感器而言,晶体的脆弱性和灵敏度实际上是一个福音。由于它们对磁性等环境因素非常敏感,因此可以用来创建极其精确的传感器。
对于量子计算,材料的潜在永久运动质量是关键。
祖说:“他们可以长时间存储量子记忆,从本质上讲,就像RAM的量子类似物一样。” “我们距离这种技术还有很长的路要走,但是创建时间准晶体是至关重要的第一步。”