量子突破：物理学家再次创造了时间晶体

失去平衡

时间水晶很奇怪，至少，他们是一个矛盾。时间晶体是一种量子现象，它表现出运动，同时保持在其最低能量状态。基本上是一种非平衡形式的物质，时间晶体是在时间上并非空间中的重复晶格，打破时间平移对称性。

当物理学家和诺贝尔奖获得者Frank Wilczek在2012年提出时间晶体的想法时，它只是一个理论上的可能性，将挑战许多物理定律。然后，2016年10月，来自加州大学圣巴巴拉分校(UBAB)的一组研究人员设法制作了一个“弗洛奎时间晶体”。

现在，来自马里兰大学和哈佛大学的两个独立的研究团队报告了他们在制作时间晶体方面的成功经验。这些团队使用了加利福尼亚大学物理学家Norman Yao发表的时间晶体“蓝图”，“蓝图”详细描绘了如何制作一个时间晶体并测量其属性。他还预测了可能围绕时间晶体的各种，类似于冰的液相和气相。

一种新的物质状态

由Chris Monroe领导的马里兰大学的时间晶体研究团队，他们设法使用具有10个镱离子的康加线与相互作用的电子自旋产生时间晶体，这类似于量子计算机中的量子比特的工作方法。

为了保持这种运动，团队用一个激光器交替地击中镱离子以产生磁场，并且第二个激光器，翻转原子的自旋。该序列重复多次，保持离子不平衡。由于自旋的相互作用，它们稳定在重复这种模式。

与此同时，由Mikhail Lukin领导的哈佛团队利用金刚石中密集的氮-空位中心开发了他们的时间晶体。

这种类似的结果在两个完全不同的系统中得以实现，时间晶体是物质的一个广泛的新阶段，不能简单地被归入一个小或狭特定的系统。观察离散时间晶体，确认对称性断裂可能发生在基本上所有的自然领域，并且明确了几种新的研究途径的方式。

这项研究可以帮助我们更好地了解量子属性和解决与量子计算相关的量子内存的问题。