類永動機系統物理學家創造出時間晶體

2020-12-03 中關村在線

  諾貝爾物理學獎得主Frank Wilczek和同事在2012年發表了兩篇預印本(一,二),從理論上闡述了一種處於基態(能量最低的狀態)的可做周期運動的系統。因其空間周期性可設想其為處於暫穩狀態的晶體。這種「時間晶體」破壞了時間平移對稱,使系統非常接近於永動機。

  現在,馬裡蘭大學的Chris Monroe和同事在實驗室中首次創造出時間晶體。研究報告發表在預印本網站上。

  製造時間晶體的基本流程很簡單:創造一個量子系統,如一組環狀排列的離子,冷卻到最低能量態。物理學法則認為在此情況下環將是完美穩定的。但如果時間對稱性破缺,環將會發生周期性旋轉。就像永動機,但無法從運動中提取能量,因為這違背了能量守恆定律。

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