美研究人員制造出新物質(zhì)形態(tài)“時(shí)間晶體”

　　提到晶體，普通人可能會(huì)想到鉆石等物質(zhì)，其中原子在空間維度上按一定規(guī)律重復(fù)排列。那有沒有晶體的結(jié)構(gòu)能在時(shí)間維度上重現(xiàn)呢?這樣的晶體就是“時(shí)間晶體”，美國研究人員剛剛報(bào)告說制造出了這種新的物質(zhì)形態(tài)。

　　美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校研究人員最近在美國《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上發(fā)表論文，描述了如何制造“時(shí)間晶體”和測(cè)量其特性。論文主要作者、該校物理學(xué)助理教授姚穎說，可以用果凍來比喻“時(shí)間晶體”，與反復(fù)輕拍果凍時(shí)它的晃動(dòng)類似，“時(shí)間晶體”在受到周期性沖擊后其結(jié)構(gòu)也會(huì)在時(shí)間維度上重現(xiàn)。普通晶體則不會(huì)表現(xiàn)出這種特點(diǎn)。

　　姚穎介紹，“時(shí)間晶體”是一種新的物質(zhì)形態(tài)，屬于非平衡態(tài)。常見的許多物質(zhì)都是平衡態(tài)物質(zhì)，它們?cè)诓皇芡饨缬绊憰r(shí)，結(jié)構(gòu)等特征不會(huì)隨時(shí)間而變化。姚穎說：“過去半個(gè)世紀(jì)里，我們一直在研究平衡態(tài)物質(zhì)，比如金屬和絕緣體?，F(xiàn)在我們剛開始探索非平衡態(tài)物質(zhì)這一全新世界。”

　　“時(shí)間晶體”的概念最初由美國麻省理工學(xué)院理論物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者弗蘭克·維爾切克在2012年提出。姚穎說，他所在的研究小組充當(dāng)了連接理論假設(shè)與實(shí)驗(yàn)執(zhí)行之間的橋梁，幫助兩個(gè)美國團(tuán)隊(duì)以不同方式造出了“時(shí)間晶體”。

　　其中，馬里蘭大學(xué)的團(tuán)隊(duì)將10個(gè)鐿原子排成一列，然后用兩束激光交替轟擊它們，使得這些原子進(jìn)入一種穩(wěn)定且重復(fù)的自旋翻轉(zhuǎn)模式，符合“時(shí)間晶體”的定義。另一個(gè)來自哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則通過向鉆石中密集充入氮?dú)獾姆绞?，也制造出?ldquo;時(shí)間晶體”。

　　由于“時(shí)間晶體”是一種非常新穎的物質(zhì)形態(tài)，研究人員還沒有想好如何利用它，不過由于理論上非平衡態(tài)物質(zhì)具有絕佳的存儲(chǔ)能力，這方面成果或許可用于開發(fā)量子計(jì)算機(jī)。