科学家构想四维时空晶体 可制永准时钟(2)

　　这一被固定住的离子将会产生时间序列，从而让一个时空晶体在最低的量子态上形成。“由于这一时空晶体已经位于最低量子能态，其时间序列，从理论上说将会永远持续，即便是当宇宙达到熵的极大值，也就是达到‘热寂’状态时，情况也是一样。”张翔是美国加州大学伯克利分校机械工程系教授，他还负责该校纳米尺度科学与工程中心的工作。他是这项工作的论文通讯作者，论文标题是《离子阱时空晶体》，该文章发表在物理评论快报(PRL)上。
 

　　有关这种在时间中拥有不连续序列的晶体概念是在今年年初由诺贝尔奖获得者，麻省理工学院物理学家弗兰克·维尔泽克(Frank Wilczek)提出的。维尔泽克从数学上证明了时间晶体可以存在，然而至于如何实际地将它制造出来则没有给出方法。然而张翔的研究团队自从2011年9月份以来便一直致力于不同系统中时间序列的研究，现在他们提出了一种实验性的设计方案，旨在制造出一种在时间和空间中都呈现离散性质的晶体，也就是一种时空晶体。
 

　　传统的晶体是三维的固体结构，它们由原子或分子相互重复地连接在一起。比较常见的案例是水冰，盐以及雪花。结晶是当一个分子系统失去能量，直到其达到较低的能量态时呈现的结果。在低能态的某个点上，连续的空间对称将会被打破，此时晶体显示离散的对称性，也就意味着其结果不再在各个方向上对称，而仅仅在局部方向上保持对称，Tongcang Li是张翔研究团队的成员，博士后研究员，他说：“在过去的数十年间，在低维度晶体材料的研究方面取得了重大进展，如二维石墨烯，一维的纳米碳管，还有零维的巴基球。而设计一种超越传统3维的晶体是物理学中的一项重要理论突破，我们很荣幸能成为首个提出如何去实际制造出一个时空晶体的研究团队。”