全新时间水晶揭晓,使用寿命延长数百万倍

一种半导体,由砷化铟镓刚刚为一种看似不可能的材料创造了一个持续时间记录,这种材料会随着时间的推移而重复。

由德国多特蒙德工业大学(TU Dortmund University)的研究人员领导的一项实验持续了至少40分钟,该实验将同类产品中的其他所有东西都吹出了水面,为研究人员努力将这种现象推到几毫秒以上的领域树立了新的基准。

这个小小的时钟的“滴答声”表现为特定自旋的轨道电子与其原子核状态之间的相互作用。在传递极化包裹的游戏中,状态中的振荡以符合所谓的连续标准的方式重复时间水晶.

虚拟十多年前著名物理学家弗兰克·威尔切克(Frank Wilczek)认为,时间晶体之于时间之于时间,就像钻石、蓝宝石和石英之于空间一样——物质的重复单位。

钻石是三个空间维度上的碳原子图案,而时间晶体是随时间重复的某种结构变化。

乍一看,被困在某种永恒的土拨鼠日中的物质振荡听起来有点腥味。任何人都可以通过一系列稳定的推动让孩子在秋千上来回拉扯,但最终即使是最绝望的父母也会喘息到停下来。

物理学家们没有气馁,他们一直在寻找传统物理学无法解释的材料中摆动和摆动的迹象,并且从那时起就一直在寻找遇到多个时间-水晶-埃克活动的例子各种背景.这些通常以某种线性节奏中的外来节拍的形式出现,这种节拍由系统提供,而不是来自外部的定向推动。

然而,这些所谓的离散时间晶体仍然需要某种外部节奏来设定背景节奏。停止音乐,水晶的脚趾敲击乐趣也随之停止。

连续的时间晶体更接近于威尔切克的愿景。虽然仍然需要能量来补充从系统中损失的能量,但它的来源本身不受任何时间规则的约束,就像微风推动风铃摆动,发出一些意想不到的叮当声。

该实验中的分子风铃是一种专门设计的材料,几乎无法传导电流。松散的电子与其晶格内原子核的自旋之间的关系允许出现缓慢的、来回的模式,这种模式的发生方式只能被描述为非线性。

为了将核自旋吹回所需的偏振状态,使用了光源,有效地保持了时间晶体的缠绕。通过对条件的微小调整,例如通过改变周围的磁场或改变温度,电子和原子核之间的振荡可以从几秒钟急剧转变为近一分钟。

由于在40分钟的测量期间没有出现振荡衰减的迹象,研究人员得出结论,这种现象可能会持续数小时,甚至更长时间。

先前的连续时间晶体行为已观察到在超冷气体的量子雾中持续几毫秒,称为玻色-爱因斯坦凝聚态.

作为第一个固态版本,这一对时间晶体时间疯狂的最新尝试为提供精确频率测量的新型硬件开辟了道路。

这项研究发表在自然物理学.

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