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物理学家创造首个时间晶体

[日期:2016-10-08] 来源:solidot.org  作者:Linux [字体: ]

  诺贝尔物理学奖得主 Frank Wilczek 和同事在 2012 年发表了两篇预印本(),从理论上阐述了一种处于基态(能量最低的状态)的可做周期运动的系统【注1】。因其空间周期性可设想其为处于暂稳状态的晶体。这种“时间晶体”破坏了时间平移对称,使系统非常接近于永动机。

  现在,马里兰大学的 Chris Monroe 和同事在实验室中首次创造出时间晶体研究报告发表在预印本网站上。制造时间晶体的基本流程很简单:创造一个量子系统,如一组环状排列的离子,冷却到最低能量态。物理学法则认为在此情况下环将是完美稳定的。但如果时间对称性破缺,环将会发生周期性旋转。就像永动机,但无法从运动中提取能量,因为这违背了能量守恒定律。

【注1】几乎成为永动机的时间晶体

两位物理学者——MIT的Frank Wilczek(2004诺贝尔物理学奖)和University of Kentucky的Alfred Shapere在arXiv.org上发表两篇论文,从理论上阐述了一种处于基态(能量最低的状态)的可做周期运动的系统。因其空间周期性可设想其为处于暂稳状态的晶体。这种“时间晶体”破坏了时间平移对称,使系统非常接近于永动机。Wilczek说相关数学技巧很难,令人惊讶的是这种系统竟然存在。他对于工程上能做出这种系统表示乐观。这种系统不能被用于产生可用的能量,因为系统不能被干扰。“时间晶体”不违背热力学第二定律。

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