科学家们首次成功地实现了一种自发打破连续时间平移对称性的时间晶体。来自汉堡大学激光物理研究所的研究人员于当地时间6月9日发表将他们的观察报告发表在《科学》上。

时间晶体的想法可以追溯到诺贝尔奖得主Franck Wilczek，他首先提出了这一现象。类似于水在冰点附近自发地变成冰从而打破系统的平移对称性，动态多体系统中的时间平移对称性在形成时间晶体时自发地被打破。

近年来，科学家们已经在周期性驱动的封闭和开放量子系统中观察到了离散或弗洛凯时间晶体。Hans Keßler博士指出：“然而在所有以前的实验中，连续时间的翻译对称性被时间周期性驱动所打破。我们面临的挑战是实现一个自发打破连续时间平移对称性的系统。”

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使用光学高精细腔内的玻色-爱因斯坦凝聚物

在实验中，研究人员在一个光学高精细腔内使用玻色-爱因斯坦凝聚物。通过使用一个跟时间无关的泵，他们观察到一个极限循环阶段，其特点是腔内光子数出现周期性振荡并伴随着原子密度通过重复的模式循环。

他们发现，振荡的时间相位在0和2π之间采取随机值。通过确定相关参数空间中的稳定区域并显示极限循环振荡的持久性，即使在存在强烈的时间扰动的情况下实验者也证明了动态阶段的稳健性。