全新時間水晶揭曉，使用壽命延長數(shù)百萬倍

一種半導(dǎo)體，由砷化銦鎵剛剛為一種看似不可能的材料創(chuàng)造了一個持續(xù)時間記錄，這種材料會隨著時間的推移而重復(fù)。

由德國多特蒙德工業(yè)大學(xué)（TU Dortmund University）的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項實驗持續(xù)了至少40分鐘，該實驗將同類產(chǎn)品中的其他所有東西都吹出了水面，為研究人員努力將這種現(xiàn)象推到幾毫秒以上的領(lǐng)域樹立了新的基準(zhǔn)。

這個小小的時鐘的“滴答聲”表現(xiàn)為特定自旋的軌道電子與其原子核狀態(tài)之間的相互作用。在傳遞極化包裹的游戲中，狀態(tài)中的振蕩以符合所謂的連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的方式重復(fù)時間水晶.

虛擬十多年前著名物理學(xué)家弗蘭克·威爾切克（Frank Wilczek）認為，時間晶體之于時間之于時間，就像鉆石、藍寶石和石英之于空間一樣——物質(zhì)的重復(fù)單位。

鉆石是三個空間維度上的碳原子圖案，而時間晶體是隨時間重復(fù)的某種結(jié)構(gòu)變化。

乍一看，被困在某種永恒的土撥鼠日中的物質(zhì)振蕩聽起來有點腥味。任何人都可以通過一系列穩(wěn)定的推動讓孩子在秋千上來回拉扯，但最終即使是最絕望的父母也會喘息到停下來。

物理學(xué)家們沒有氣餒，他們一直在尋找傳統(tǒng)物理學(xué)無法解釋的材料中擺動和擺動的跡象，并且從那時起就一直在尋找遇到多個時間-水晶-?？嘶顒拥睦?/a>在各種背景.這些通常以某種線性節(jié)奏中的外來節(jié)拍的形式出現(xiàn)，這種節(jié)拍由系統(tǒng)提供，而不是來自外部的定向推動。

然而，這些所謂的離散時間晶體仍然需要某種外部節(jié)奏來設(shè)定背景節(jié)奏。停止音樂，水晶的腳趾敲擊樂趣也隨之停止。

連續(xù)的時間晶體更接近于威爾切克的愿景。雖然仍然需要能量來補充從系統(tǒng)中損失的能量，但它的來源本身不受任何時間規(guī)則的約束，就像微風(fēng)推動風(fēng)鈴擺動，發(fā)出一些意想不到的叮當(dāng)聲。

該實驗中的分子風(fēng)鈴是一種專門設(shè)計的材料，幾乎無法傳導(dǎo)電流。松散的電子與其晶格內(nèi)原子核的自旋之間的關(guān)系允許出現(xiàn)緩慢的、來回的模式，這種模式的發(fā)生方式只能被描述為非線性。

為了將核自旋吹回所需的偏振狀態(tài)，使用了光源，有效地保持了時間晶體的纏繞。通過對條件的微小調(diào)整，例如通過改變周圍的磁場或改變溫度，電子和原子核之間的振蕩可以從幾秒鐘急劇轉(zhuǎn)變?yōu)榻环昼姟?/p>

由于在40分鐘的測量期間沒有出現(xiàn)振蕩衰減的跡象，研究人員得出結(jié)論，這種現(xiàn)象可能會持續(xù)數(shù)小時，甚至更長時間。

先前的連續(xù)時間晶體行為已觀察到在超冷氣體的量子霧中持續(xù)幾毫秒，稱為玻色-愛因斯坦凝聚態(tài).

作為第一個固態(tài)版本，這一對時間晶體時間瘋狂的最新嘗試為提供精確頻率測量的新型硬件開辟了道路。

這項研究發(fā)表在自然物理學(xué).

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