全新時(shí)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(gè)持續(xù)時(shí)間記錄，這種材料會(huì)隨著時(shí)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(xiàng)實(shí)驗(yàn)持續(xù)了至少40分鐘，該實(shí)驗(yàn)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(gè)小小的時(shí)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(shí)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(rèn)為，時(shí)間晶體之于時(shí)間之于時(shí)間，就像鉆石、藍(lán)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(gè)空間維度上的碳原子圖案，而時(shí)間晶體是隨時(shí)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(diǎn)腥味。任何人都可以通過一系列穩(wěn)定的推動(dòng)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(huì)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(dòng)和擺動(dòng)的跡象，并且從那時(shí)起就一直在尋找遇到多個(gè)時(shí)間-水晶-?？嘶顒?dòng)的例子在各種背景.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(dòng)。

然而，這些所謂的離散時(shí)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(shí)間晶體更接近于威爾切克的愿景。雖然仍然需要能量來補(bǔ)充從系統(tǒng)中損失的能量，但它的來源本身不受任何時(shí)間規(guī)則的約束，就像微風(fēng)推動(dòng)風(fēng)鈴擺動(dòng)，發(fā)出一些意想不到的叮當(dāng)聲。

該實(shí)驗(yàn)中的分子風(fēng)鈴是一種專門設(shè)計(jì)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(shí)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(huì)持續(xù)數(shù)小時(shí)，甚至更長時(shí)間。

先前的連續(xù)時(shí)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(gè)固態(tài)版本，這一對時(shí)間晶體時(shí)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(xiàng)研究發(fā)表在自然物理學(xué).

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