412 时间晶体(1 / 2)

桃花醉渔痕 听香阁 0 字 2021-03-19

而在量子层面,运动还有可能不要能量。量子的奇异性质正是“时间晶体”无外部能量的注入,就能实现周性变化的秘密所在,要让这种周性变化成为一个物质体的能量态就行了。

这就好比我们要寻找一台小势能不在点,而在高一点置的摆钟。

由于弧线摆动,那么钟摆的运动轨迹上就必然存在两个态点。这样摆钟终就可以在两个态点切换出现,看上去就像在两点振荡。

这种况在日生中不可能发生,但在量子的中其实早习以为,比如原子的玻尔半径。

1913年,玻尔出了原子的玻尔模型,也就是出了电子运动的能级概念,电子在不同的能级间不连续地跃迁。

以圆周运动比喻,能级的轨到原子核的距离称为玻尔半径,也是氢原子的半径。

原则上多电子的原子中,能级高轨半径大,能级轨半径小,但描述电子能级的玻尔半径却非靠近原子核的电子轨距离。也就是说,能量小的电子不一定比能量高的电子离原子核近。

总之,量子的运动方颠覆了我们对体能量态时物质状态的传统认,因“时间晶体”的自发周性变化不违背能量守恒。

时间晶体的制作方法

2017年,加州大学伯克利分校的物理学家诺曼·姚(noranyao)和他的合作们发表了一篇为《离散时间晶体:硬度临实现》的论文。论文里记录了他们2016年发现的“时间晶体”制作方案。

过这个方案,哈佛大学和马里兰大学的两个团队分制出了他们各自的“时间晶体”。一种全新的物质样本首面。

那么,时间晶体竟是么样子?

严格来说,时间晶体可以有各种不同的形态。举一个简单的子,假设你将一堆原子排成一串,个原子都有一个与之相对应的自旋,以箭头表其自旋轴。

正温度下,所有原子的自旋可能表现得杂乱无章,但在温度足够的况下,原子的运动降,其自旋会趋于一致。总体来说,表现为方向相同或相反,因为这是原子自由排列方中所能量的一种。

这时如用激照射这串原子,激的振荡电磁场会迫使原子的自旋随着激有节奏的翻转,原子的自旋模开始一遍又一遍的重复。这一切应该都能理,符合础的物理识。

然而当你关掉激,神奇的况就出现了。原子的自旋翻转模一样在持续,也就是说没有外来能量,它们一样在周性地自旋翻转。神奇地是你还可以用复杂、不同频率的激来照射这些原子,你会发现它们的自旋翻转方与用普激照射一样,也就是说外来的能量变化不变它的自旋状态。

虽然这种方法因为要激的驱动,所以制的时间晶体不是统能量的状态,但它实现了时间平移对称性的自发破缺,满足了时间晶体的核心概念。诺曼·姚称其为离散时间晶体。

实验结至少实了时间晶体概念的正,诺曼·姚的方法为实现维尔切克所设的正的时间晶体供了一种切实可靠的新。