国家授时中心观测到自旋振荡器中的时间晶体现象
时间晶体是由2004年诺贝尔物理学奖得主Frank Wilczek提出的一种新物质态概念,它能自发破坏原有时间对称性,产生新的时间对称性振荡信号。国家授时中心科研人员联合上海交通大学的研究团队,在自旋振荡器(Spin maser)系统中成功观测到了时间晶体现象。
研究人员通过实验发现,在Rb-Xe混合原子自旋振荡器中,当自旋-反馈磁场相互作用强度超过自旋-静磁场相互作用强度时,将出现一种全新的振荡信号,该信号频率与原有自旋Larmor振荡频率完全无关,其初始相位完全随机,且具有很好的抗干扰性,持续时间达小时量级,符合时间晶体的定义。
该现象提出新的时间晶体构型,新的时间晶体信号有望在基于精密测量物理的基础研究与现实场景中得到应用。

图1. 自旋振荡器实验装置示意图

图2. 时间晶体信号与反馈磁场幅度、相位参数的关系。
相关研究成果以 《Observation of time crystal in a spin maser system》 为题发表在国际知名学术期刊Observation of time crystal in a spin maser system | Communications Physics(Nature子刊)。
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