科學家們在一個似乎違背了物理學定律的實驗中創造了第一個“時間晶體”雙體系統。這是在同一個團隊最近見證了物質的新階段的第一次互動之後發生的。長期以來，人們認為時間晶體是不可能的，這是因為它們是由處於無休止運動中的原子構成。

今日發表在《自然-通訊》上的這一發現表明，時間晶體不僅可以被創造出來而且有可能被轉化為有用的設備。

時間晶體不同於標準晶體–如金屬或岩石–它是由原子在空間中以有規律的重複模式排列組成。

時間晶體在2012年由諾貝爾獎獲得者Frank Wilczek首次提出理論並在2016年得到確認，它表現出一種奇怪的特性–即儘管沒有外部輸入但在時間上不斷地重複運動。它們的原子不斷振盪、旋轉或先向一個方向移動，然後再向另一個方向移動。

來自蘭卡斯特大學物理系的論文第一作者、EPSRC研究員Samuli Autti博士表示：“大家都知道永動機是不可能的。然而在量子物理學中，只要我們閉著眼睛，永動機是可以的。通過潛入這個縫隙，我們可以製造時間晶體。事實證明，把兩個放在一起效果很好，即使時間晶體一開始就不應該存在。而且我們已經知道它們在室溫下也存在。”

“兩級系統”是量子計算機的一個基本構件。時間晶體可以被用來建造在室溫下工作的量子設備。

來自蘭卡斯特大學、倫敦皇家霍洛威大學、蘭道研究所和赫爾辛基阿爾託大學的一個國際研究小組通過使用氦-3對時間晶體進行了觀察。氦-3是一種缺少一個中子的稀有氦同位素。

據悉，研究人員將超流體氦-3冷卻到距離絕對零度約萬分之一（0.0001K或-273.15℃）。研究人員在超流體內創建了兩個時間晶體並使它們相互接觸。然後，科學家們觀察了這兩個時間晶體的互動，它們正如量子物理學所描述的那樣。