科學家們有史以來第一次目睹稱為“時間晶體”的新物質(zhì)階段的相互作用。

該發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然材料》上，可能會導(dǎo)致其在量子信息處理中的應(yīng)用，因為時間晶體在變化的條件下會自動保持完整(相干)。保護相干性是阻礙強大量子計算機發(fā)展的主要困難。

蘭開斯特大學的主要作者薩穆利·奧蒂(Samuli Autti)博士說：“控制兩個時間晶體的相互作用是一項重大成就。在此之前，沒有人在同一系統(tǒng)中觀察到兩個時間晶體，更不用說看到它們相互作用了。

“受控交互是任何希望利用時間晶體用于實際應(yīng)用(例如量子信息處理)的人的心愿單上的第一位。”

時間晶體不同于金屬或巖石之類的標準晶體，后者由原子以規(guī)則的重復(fù)模式排列在空間中。

時間晶體是由諾貝爾獎獲得者弗蘭克·威爾澤克(Frank Wilczek)于2012年首次提出的，并于2016年確定。時間晶體顯示出恒定的奇異特性，盡管沒有外部輸入，但時間上卻會重復(fù)運動。它們的原子一直在不斷地振蕩，旋轉(zhuǎn)或移動，然后再朝一個方向移動。

來自蘭開斯特大學，耶魯大學，倫敦皇家霍洛威大學倫敦分校和赫爾辛基阿爾托大學的國際研究人員團隊使用He-3觀測了時間晶體，He-3是稀有的氦原子，缺少一個中子。實驗在阿爾托大學進行。

他們將超流體氦3冷卻到距離絕對零(0.0001K或-273.15°C)的十分之一度以內(nèi)。然后，研究人員在超流體內(nèi)部創(chuàng)建了兩個時間晶體，并使其接觸。

科學家觀察到兩種時間晶體相互作用，并交換組成顆粒從一種時間晶體流向另一種時間晶體，然后又返回，這種現(xiàn)象稱為約瑟夫森效應(yīng)。

時間晶體在實際應(yīng)用中具有巨大潛力。它們可以用來改善當前的原子鐘技術(shù)，即復(fù)雜的鐘表，可以保持我們可能獲得的最精確的時間。他們還可以改善陀螺儀等技術(shù)，以及依賴原子鐘的系統(tǒng)(如GPS)。