1.媒体来源:
科技新报
2.记者署名:
Emma Stein
3.完整新闻标题:
雷射激发铷原子,物理学家产生新型时间晶体
4.完整新闻内文:
利用雷射使铷原子像气球一样膨胀,物理学家在实验中形成一种被称为“时间晶体”的奇异
物质状态,这种晶体能在两种状态之间周期循环,似乎永无止境、永远不会失去任何能量。
时间晶体(time crystal)概念由诺贝尔物理学奖得主弗朗克·韦尔切克于 2012 年提出,
相较于一般晶体(三维物体)在空间呈周期性重复,时间晶体(四维以上)则在时间上周期
性重复而呈现永动状态。
虽然许多人声称时间晶体违反热力学第二定律,但事实上,由雷射驱动的晶体并不会失去或
获得能量,只是导致它们重复洗牌,因此第二定律不适用于它们。
自时间晶体概念问世,物理学家已制造出多种时间晶体,每种晶体都为了解这种奇异物质相
提供独特见解。最近,另一组团队透过将铷原子激发成雷德堡态(Rydberg state),也成
功形成新型时间晶体。
研究人员将雷射照向充满铷原子气体的玻璃容器,想测量光讯号抵达容器另一端的强度,结
果雷射激发原子内电子,使最外层电子形成更大轨道,本质上将原子膨胀为正常半径数百倍
,这些具有巨大电子壳层的原子彼此之间的力也变得非常大,原子在激发态与低激发态之间
来回移动,最终导致玻璃容器另一端光强度以周期性模式振荡。
这种新型时间晶体在需要高度规律、自发振荡的技术具潜在应用,比如制造高灵敏传感器,
或基于雷德堡原子的量子资讯处理工具。
新论文发表在《自然物理学》(Nature Physics)期刊。
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https://technews.tw/2024/07/12/rydberg-state-time-crystal/
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https://www.nature.com/articles/s41567-024-02542-9