听说过时间晶体吗?这应该是最奇怪的科学之一了吧,它也成为了美国国防部高级研究计划局所研究(DARPA)的项目,为什么军方也对这感兴趣了呢?
时间晶体不太容易理解。
跟原子在空间中周期性排列形成晶体的方式相同,它也可以周期性在时间里形成时间晶体。 它们有稳定的重复振荡模式,这表示它们可以被用作非常精确的时钟,或者可以用于量子电脑中,它能够在不需要能量的情况下维持振动。
2016年,加州大学圣塔芭芭拉分校工作的一个团队纠正了原始理论中的问题,并提出了制作时间晶体的方法,在这时,他们发现了另一个奇怪之处。当一个时间晶体被推到某频率时,它不会以相同的频率回应。 所以如果雷射每10秒对晶体产生一次脉冲的话,晶体每隔20或30秒就会振荡一次。
简单的说你可以想象两个人分别握住跳绳的一端,第三个人在中间上下跳动。 每当两人旋转手臂时,绳子会旋转一次,中间的人会跳一次。 但是,时间晶体就好像两个人转动绳子三次,但绳子只转了一次,所以中间的人只需要跳一次。
加州大学圣塔芭芭拉分校的科学家成功的制造了时间晶体,他们将10个电子自转纠缠在一起的镱(yì)离子串连起来。 然后他们对链脉动两个雷射光,并导致离子的自转按顺序翻转。 重要的是,这种重复的翻转模式是它身上雷射脉冲周期的两倍。
他们创造了时间晶体,这是一种新的物质形式。 通过改变雷射脉冲的周期,它们可以改变模式的持续时间(或时间晶体的相位),基本上就像把液体变成气体。
DARPA为何对此感兴趣,我们不得而知,而物理学家们也不知道时间晶体的研发会对将来有什么影响,能用在什么地方,也许正是因为这样才是它吸引人的原因吧!
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