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[涨姿势] 迄今为止寿命最长的水晶取得新突破

作者:精品下载站 日期:2024-12-13 16:31:15 浏览:13 分类:涨姿势

迄今为止寿命最长的水晶取得新突破


它的存在时间比之前已知的时间晶体长一千万倍。

[涨姿势] 迄今为止寿命最长的水晶取得新突破

看起来像火焰的东西实际上是新时间晶体的测量,创造出奇特的形状。

图片来源:Alex Greilich/多特蒙德工业大学

晶体是在空间中重复的原子的规则排列。但是如果你有一个及时重复的粒子排列呢?一次又一次地在一定时期内自发地聚集在一起,尽管属性可能会发生变化?从理论上讲,这是由诺贝尔奖获得者弗兰克·威尔切克 (Frank Wilczek) 在 2012 年定义的,在过去的几年里,它们在很多装置中被发现,包括在儿童玩具中。

但它们的一般持续时间很短,持续不到一秒钟。现在,物理学家已经能够制造出坚固的时间晶体,其寿命至少可以达到 40 分钟。这比以前的时间晶体长了一千万倍,以前的时间晶体通常只持续几毫秒。研究人员相信它的寿命可能比这更长。

多特蒙德工业大学的团队用一种名为砷化铟镓的材料设计了这种特殊晶体。这种半导体材料的操纵方式类似于核磁共振,导致其原子核的自旋极化。因此,材料被轻微磁化。材料中原子核的自旋与电子的自旋之间的相互作用产生极化,这些自发的相互作用形成了时间晶体。

在此设置中可以轻松操纵时间晶体出现的周期性,这可能具有有趣的应用。整个时间晶体都可以“熔化”,创建一个具有潜在迷人特性的混沌系统。

时间晶体通常通过想象一个复杂的计时器来可视化,其中的数字是由每分钟组合一次的奇怪机械部件显示出来的。另一种情况是将时间晶体与木星的卫星进行比较,因为它们的轨道周期处于共振状态。这意味着木卫一每绕四圈,木卫二绕两圈,木卫三绕一圈。因此,每隔 7.15 天,这种模式就会重演一次。这些都是很好的类比,但它们忽略了一件至关重要的事情:它们需要能量并且会失去能量。

真正的时间晶体不需要能量,因此不会诱发周期性。这不像是一个上紧弦的钟摆。时间晶体只是重复它们自己。 

如果这听起来像是永动机或另一种违反热力学的假设,请不要担心。热力学是安全的。时间晶体是熵变为零的极限情况。 

该研究发表在《自然物理学》杂志上。 

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