科学家们在一个似乎违背了物理学定律的实验中创造了第一个“时间晶体”双体系统。这是在同一个团队最近见证了物质的新阶段的第一次互动之后发生的。长期以来，人们认为时间晶体是不可能的，这是因为它们是由处于无休止运动中的原子构成。

近日发表在《自然-通讯》上的这一发现表明，时间晶体不仅可以被创造出来而且有可能被转化为有用的设备。时间晶体不同于标准晶体--如金属或岩石--它是由原子在空间中以有规律的重复模式排列组成。

时间晶体在2012年由诺贝尔奖获得者Frank Wilczek首次提出理论并在2016年得到确认，它表现出一种奇怪的特性--即尽管没有外部输入但在时间上不断地重复运动。它们的原子不断振荡、旋转或先向一个方向移动，然后再向另一个方向移动。

来自兰卡斯特大学物理系的论文第一作者、EPSRC研究员Samuli Autti博士表示：“大家都知道永动机是不可能的。然而在量子物理学中，只要我们闭着眼睛，永动机是可以的。通过潜入这个缝隙，我们可以制造时间晶体。事实证明，把两个放在一起效果很好，即使时间晶体一开始就不应该存在。而且我们已经知道它们在室温下也存在。”

“两级系统”是量子计算机的一个基本构件。时间晶体可以被用来建造在室温下工作的量子设备。

来自兰卡斯特大学、伦敦皇家霍洛威大学、兰道研究所和赫尔辛基阿尔托大学的一个国际研究小组通过使用氦-3对时间晶体进行了观察。氦-3是一种缺少一个中子的稀有氦同位素。

据悉，研究人员将超流体氦-3冷却到距离绝对零度约万分之一（0.0001K或-273.15℃）。研究人员在超流体内创建了两个时间晶体并使它们相互接触。然后，科学家们观察了这两个时间晶体的互动，它们正如量子物理学所描述的那样。