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科学家创造了一种新的物质形式,称为时间晶体

哈佛大学的科学家,包括印度血统之一,已经创造了一种新的物质形式-被称为时间晶体-可以为量子系统的神秘行为提供重要的见解。

晶体-像盐,糖甚至钻石-只是原子在三维晶格中的周期性排列。另一方面,时间晶体采用了周期性排列的原子的概念,并添加了第四维,这表明在某些条件下,某些材料可以跨时间表现出周期性结构。

在美国哈佛大学的研究人员米哈伊尔·卢金 (Mikhail Lukin) 和尤金·德米勒 (Eugene Demler) 教授的带领下,使用一小块钻石构建了一个量子系统,该钻石嵌入了数百万个原子级的杂质,称为氮空位 (NV) 中心。研究人员说,他们随后使用微波脉冲将系统 “踢” 出平衡,导致NV中心的自旋以精确定时的间隔翻转-这是时间晶体的关键标志之一,包括初级研究员Vedika Khemani。

然而,时间晶体的产生并不重要,仅仅是因为它证明了以前唯一的理论材料可以存在,卢金说,而是因为它们为物理学家提供了一个诱人的窗口,了解这种失衡系统的行为。虽然了解这种非平衡系统可以帮助研究人员走上量子计算的道路,但时间晶体背后的技术也可能有更多的近期应用。

“我们认为这可能有用的一个特定领域,这是我们从事这项工作的最初动机之一,是精密测量,” 卢金说。“事实证明,如果你试图建立一个磁场传感器,你可以使用NV中心旋转,“ 他说。

这项研究发表在《自然》杂志上。

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