在新研究中，维也纳大学的理论物理学家指出，时钟发出滴答声的频率虽然是由系统本身的物理特性预先决定的，但滴答声发生的时间完全是随机的，这就是所谓的对称性自发破缺。
巨大的原子
在这一理论的基础上，清华大学的研究人员进行了一项实验。他们将激光照射到一个充满铷原子气体的玻璃容器中，然后测量了抵达容器另一端的光信号强度。
实验所使用的是非常特殊类型的原子，即里德伯原子（Rydberg atoms），其直径比常规原子大数百倍。这些原子的电子可以根据它们的能量大小以不同的路径绕原子核运行。如果给原子最外层的电子施加能量，那么它离原子核的距离就会变得更大。在极端情况下，这个距离可以达到平时的数百倍。
通过这种方式，研究人员制备了这些拥有巨大电子壳层的里德伯原子，并将这些里德伯原子气体限制在一个室温环境下的玻璃容器中。
实验装置图。（图/tuwien.at）
当玻璃容器中的原子以里德伯态制备，并且它们的直径变得巨大时，这些原子之间的力也会变得非常大。这反过来又会改变它们与激光相互作用的方式。
如果选择的激光可以同时激发每个原子的两个不同的里德伯态，那么就会产生一个反馈回路，导致两个原子态之间出现自发的振荡。这反过来也会导致振荡的光吸收。这意味着，这些巨大的原子自发地形成了一个有规律的节奏，而这个节奏会被转化为抵达玻璃容器另一端的光强度振荡。
这实际上是一个静态实验，它并没有向系统施加特定的节奏。光和原子之间的相互作用总是相同的，激光束具有恒定的强度。但令人惊讶的是，抵达玻璃容器另一端的强度会开始以高度规则的模式振荡，并且振荡幅度在观测时间内没有出现任何衰减。
连续时间晶体
这样的实验结果表明，研究人员通过光子传输的持续振荡，揭示了涌现的时间晶体。振荡的非衰减自相关性，以及对时间噪声具有很好的抗干扰性则表明，他们创建了真正的长程时间序，证明了连续时间晶体的实现。
换言之，研究人员就创造了一个新的系统，它提供了一个强大的平台，以一种非常接近维尔切克最初想法的方式，加深我们对时间晶体现象的理解。
#创作团队：
编译：小雨
排版：雯雯
#参考来源：
https://www.tuwien.at/en/tu-wien/news/news-articles/news/ein-zeit-kristall-aus-riesenatomen
https://www.phys.tsinghua.edu.cn/info/1248/6010.htm
https://www.nature.com/articles/s41567-024-02542-9
#图片来源：
封面图&首图：tuwien.at
来源：原理 2024年07月14日返回搜狐，查看更多