有了时间晶体，我们就拥有了永动机？

没有能量的供给，没有能量的消耗，它的循环运动会永远持续下去 。

时间晶体就像是一个「永动机」在不同状态之间永久循环往复而不消耗任何能量 。 来自斯坦福大学、谷歌、马克思 · 普朗克复杂系统物理研究所和牛津大学的研究团队声称已经在量子计算机中构建了这种全新的物相 。 这可能是近几十年来最为重大的一次物理发现 。
11 月 30 日，顶尖学术期刊《自然》杂志提前发表时间晶体重要研究《Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor》，展示了谷歌 Quantum AI 团队通过量子计算机获得的发现：

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论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04257-w
多年来，科学家们对时间晶体存在的可能性进行了理论分析，并一直试图观察到时间晶体 。 通过谷歌的量子处理器 Sycamore，我们现在终于知道这是可能的 。
「我们使用未来量子计算机的原形，将之视为复杂量子系统，」斯坦福大学博士后，论文共同作者 Matteo Ippoliti 说道 。 「我们不是在计算，而是将计算机作为一个新的实验平台来实现和检测物质的新阶段 。 」
对于研究团队来说，新研究的成功不仅仅是意味着创造新的物相，还在于开辟了探索凝聚态物理领域新机制的机会，在这一层面上，粒子的相互作用可能带来新现象和特性 。 大量粒子的交互可能比单个对象的属性丰富得多 。
「时间晶体是物质的新型非平衡量子相的一个突出例子，」斯坦福大学物理助理教授，论文作者之一 Vedika Khemani 表示 。 「我们对凝聚态物理的大部分理解都基于平衡系统，而这些新的量子设备为我们提供了一个全新窗口，可以让我们了解物理学中的全新非平衡状态 。 」
有了时间晶体，我们就拥有了永动机？凝聚态物理学对于大多数人来说可能有点过于高深，在做出判断之前我们要先理解时间晶体到底是什么 。
这一概念是由诺贝尔物理学奖得主，MIT 教授 Frank Wilczek 于 2012 年在一堂普通的（空间）晶体课上提出的 。

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2004 年诺贝尔物理学奖得主、麻省理工学院教授 Frank Wilczek 。
平衡状态的液体或气体是由均匀分布的粒子构成的，呈现出完美的空间对称性——它们看起来每个地方，每个方向上都一样 。 在能量极低位置时，大多数物质不能保持对称性，而会结晶 。 晶体的规则几何形状缺少完整的空间对称性：结构不会处处相同 。 因为晶体在能量非常低的时候对称性减少了 。 此时，物理学家会说，这些晶体出现自发对称性破坏 。
时间晶体能自发打破被 Wilczek 称为「对称性之母」的时间平移对称性，它可以随着时间改变，但是会持续回到开始时的相同形态，如同钟表的指针周期性地回到原始位置 。
与钟表或者其他周期性的过程不同的是，时间水晶和空间水晶一样是最低限度能量的一种状态 。 这似乎是一个矛盾——时间水晶根据定义为破坏时间平移对称性，必须随着时间改变 。 但是拥有最低能量的体系通常不能运动 。 如果它可以动，那么就有额外能量输出，直到这个体系达到真正的最低能量即静止状态 。
研究人员制作这种物质的方式就像培养果蝇，并给与其正确的刺激 。
物理学中的果蝇是 Ising 模型，这是一种用于理解各种物理现象（包括相变和磁性）的长期工具，它由一个晶格组成，其中每个位置都被一个粒子占据，该粒子可以处于两种状态，表示为自旋向上或下降 。

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