时间晶体，科学家创造的一种新形式的物质

首先，科学家创造了时间晶体-物质的新阶段，可能在量子计算机中得到应用。

正如晶体具有在空间中重复的原子结构一样，时间晶体也具有在时间中重复的结构。它们会定期被踢，就像反复敲打Jell-O以使其晃动一样。

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美国加州大学伯克利分校的诺曼·姚 (Norman Yao) 准确地发现了如何制造和测量这种晶体的特性，甚至预测了围绕时间晶体的各个相应该是什么-类似于冰的液相和气相。

来自马里兰大学和美国哈佛大学的研究人员遵循了姚明的蓝图，并创造了有史以来第一次的时间晶体。它们是本质上失衡的大类新材料中的第一种，无法稳定到例如钻石或红宝石的静止平衡。

姚明说: “这是一个新的物质阶段，但它也很酷，因为它是非平衡物质的第一个例子之一。”“在过去的半个世纪里，我们一直在探索平衡物质，比如金属和绝缘体。我们现在才开始探索一个全新的非平衡物质景观，“他补充说。

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由马里兰大学的研究人员创建的时间晶体采用10镱离子的conga线，其电子自旋相互作用，类似于作为量子计算机进行测试的qubit系统。

为了使离子保持平衡，它们交替地用一个激光撞击它们以产生有效的磁场，而用第二个激光来部分翻转原子的自旋，重复该序列多次。由于自旋相互作用，因此原子沉淀为稳定的，重复的自旋翻转模式，从而定义了晶体。

时间晶体最早是由诺贝尔奖获得者弗兰克·威尔切克 (Frank Wilczek) 2012年提出的，去年普林斯顿大学和美国加州大学圣塔芭芭拉分校的理论物理学家独立证明了可以制造这种晶体。

姚明说，加州大学伯克利分校是 “理论思想和实验实现之间的桥梁”。从量子力学的角度来看，电子可以形成与有序的三维原子阵列的潜在空间平移对称性不匹配的晶体。

这破坏了材料的对称性，并导致我们定义为晶体的独特且稳定的特性。时间晶体打破了时间对称性。在这种特殊情况下，周期性地驱动镱原子的磁场和激光在系统中以两倍于驱动器周期的周期产生重复，这在正常系统中是不会发生的。

该研究发表在《物理评论快报》杂志上。