物质的奇异新状态:在时间和空间中重复的晶体

当诺贝尔物理学奖得主弗兰克•威尔茨克称为2012年，科学家们提出时间晶体的想法时，怀疑它们是否能被制造出来。但现在，两个独立的研究小组首次创造了这种奇异的物质状态。

与由原子以重复的模式排列组成的常规晶体固体不同，时间晶体包含在空间和时间上重复的模式。它们处于永恒的运动中，而且与一般的液相或固相不同，它们永远不能与环境达到平衡。

克里斯托弗·梦露和美国马里兰大学的同事们用10个镱离子制成了时间晶体，并将它们困在电场中。¹然后，他们定期用激光脉冲激发系统，这应该会导致原子的自旋翻转。然而，量子效应意味着自旋翻转发生的速度只有激光脉冲的一半——这是时间晶体的特征行为。

米哈伊尔·D·卢金他的哈佛大学团队在钻石中创造了时间水晶，²其中晶格晶体缺陷表现出相同的振荡行为:自旋翻转的速度是输入激光脉冲的两倍。

这些时间晶体是更广泛的非平衡相的第一个例子，有朝一日可以用于量子计算应用。