科学家将“时间晶体”与真实设备连接，实现量子突破
一种无需能量输入就能“永不停歇”的奇特物质，最近在走向实际应用方面迈出了重要一步。这种被称为时间晶体的量子系统会无休止地重复运动——就像永不停止的时钟——而科学家们首次成功将其与外部设备连接。通过将时间晶体与一个微小的机械振荡器相连，研究人员展示了他们可以实际控制其行为，为强大的新技术打开了大门。
在超低温条件下，时间晶体形成于超流体之上。图片来源：Mikko Raskinen/阿尔托大学
闪烁的晶体因其原子在空间中的精确排列而呈现出多彩的外观。2012年，诺贝尔奖得主弗兰克·维尔切克提出，类似的秩序可能不存在于空间，而是存在于时间中。他提出，某些量子系统可以自行组织成重复的模式，这些模式无需外部能量就能无限持续。他称这些系统为时间晶体。它们处于最低能量状态，同时仍表现出恒定的重复运动。科学家在2016年通过实验证实了它们的存在。
阿尔托大学应用物理系的研究人员现在首次将时间晶体与外部系统连接，取得了重大突破。由学院研究员 Jere Mäkinen 领导的研究显示，该团队如何将时间晶体转化为光机械系统。这种方法可能催生高度精确的传感器或量子计算机的改进内存系统， potentially 提升其性能。研究结果发表在《自然·通讯》上。
“在量子领域，只要不受外部能量输入（比如观察）的干扰，永动是可能的。这就是为什么时间晶体此前从未与任何外部系统连接过，”Mäkinen 说。“但我们做到了这一点，并首次证明，你可以用这种方法调整晶体的特性。”
创建和维持时间晶体 为了构建该系统，研究人员使用无线电波将磁振子注入冷却至接近绝对零度的氦-3超流体中。磁振子是准粒子，即一群表现得像单个粒子一样的粒子。一旦关闭无线电波输入，磁振子就会自行组织成时间晶…
原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2026/05/260504154024.htm
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