“時(shí)間晶體”相互作用首次發(fā)現(xiàn)
一個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)在最新一期《自然·材料》雜志撰文稱,他們首次觀察到了“時(shí)間晶體”的相互作用。最新研究有望促進(jìn)量子信息處理技術(shù)的發(fā)展,改善當(dāng)前的原子鐘技術(shù),提高陀螺儀以及依賴原子鐘的系統(tǒng)(如GPS)的性能。 ![]() 時(shí)間晶體是一種物質(zhì)態(tài),不同于金屬或巖石等標(biāo)準(zhǔn)晶體,后者由原子以規(guī)則的重復(fù)模式排列而成。2012年,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者弗蘭克·威爾澤克首次提出了時(shí)間晶體這一概念,并于2016年確定。時(shí)間晶體顯示出恒定不變的奇異特性,即使沒(méi)有外部輸入也能重復(fù)運(yùn)動(dòng)。它們的原子先在一個(gè)方向不停地振蕩、旋轉(zhuǎn)或移動(dòng),然后再朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。 ![]() 在最新研究中,來(lái)自英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)、倫敦皇家霍洛威大學(xué)倫敦分校、美國(guó)耶魯大學(xué)和芬蘭阿爾托大學(xué)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)使用氦-3觀測(cè)了時(shí)間晶體。氦-3是氦罕見(jiàn)的同位素,缺少一個(gè)中子。 ![]() 研究人員將超流體氦-3冷卻到絕對(duì)零度(零下273.15攝氏度)附近,然后在超流體內(nèi)部創(chuàng)建了兩個(gè)時(shí)間晶體,并使其接觸。 科學(xué)家觀察到兩個(gè)時(shí)間晶體相互作用,并交換組成顆!@些粒子從一個(gè)時(shí)間晶體流向另一種時(shí)間晶體,然后又返回,這種現(xiàn)象稱為約瑟夫森效應(yīng)。 研究論文主要作者、英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)的薩穆利·奧蒂博士說(shuō):“控制兩個(gè)時(shí)間晶體的相互作用是一項(xiàng)重大成就。此前,沒(méi)有人在同一系統(tǒng)中觀察到兩個(gè)時(shí)間晶體,更不用說(shuō)看到它們相互作用了。實(shí)現(xiàn)并觀察到時(shí)間晶體的受控相互作用是將其用于量子信息處理等實(shí)際應(yīng)用的第一步。” |