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首个可见 "时间晶体 "或将推动下一个重大科技创新

时间晶体的示意图(图片来源:人工智能生成的图像)
时间晶体的示意图(图片来源:人工智能生成的图像)
科罗拉多大学博尔德分校的两名研究人员创造出了第一块宏观 "时间晶体"--一种肉眼可见的不断重复运动的物质相。研究人员说,它有很多潜在的应用,包括数据存储和防伪。
Science

美国加州大学博尔德分校的一个物理学家小组创造出了第一块足以用肉眼看到的时间晶体。这一突破使一种奇异的物质形式变得有形,为新技术的发展打开了大门。为了取得这一成果,研究人员使用了液晶--与液晶显示器相同的材料。

时间晶体是一种奇异的物质形态--由诺贝尔奖获得者弗兰克-威尔切克(Frank Wilczek)于2012年首次提出理论--其中的粒子即使在静止状态下也以不断重复运动的状态存在,就像一个无需电池就能永远运转的时钟。虽然科学家们已经用量子计算机创造出了微观时间晶体,但来自中大博尔德分校的这一成果是有史以来第一个可以直接观测到的微观时间晶体。

由伊万-斯马柳克(Ivan Smalyukh)教授和他的研究生赵汉青组成的研究小组将液晶溶液夹在两片涂有染料的玻璃之间,从而实现了这一目标。当研究人员将它们暴露在特定类型的光线下时,染料分子挤压液晶,产生了数以千计的新扭结。

这些扭结开始移动并相互影响,形成复杂的重复图案,并可持续重复数小时。这些图案对外界相互作用的抵抗力非常强,即使研究人员改变温度,它们也保持不变。

研究人员说,他们的研究成果在日常生活中可以有多种应用,但提到了两个具体应用。它可以用来在纸币上制作 "时间水印",人们只需用灯光照射,就可以通过观察图案来验证纸币的真伪。他们还认为,通过堆叠不同的时间晶体,可以创造出极其复杂的图案,从而有可能被用来存储数据。

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Chibuike Okpara, 2025-09- 7 (Update: 2025-09- 7)