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美国科学家携手在钻石上“雕刻”出时间准晶体，有望为量子计算、精确计时等领域带来革命性影响。相关研究论文已发表于《物理评论X》杂志，时间准晶体的存在证实了量子力学的基本理论，并具有广泛的实用价值。

　　美国华盛顿大学、麻省理工学院和哈佛大学科学家携手，在钻石上“雕刻”出时间准晶体，这是一种全新的物质形态。这项突破有望为量子计算、精确计时等领域带来革命性影响。相关研究论文已发表于新一期《物理评论X》杂志，引起了科学界的广泛关注。

　　钻石和石英等晶体具有高度有序的结构，钻石中的碳原子相互作用，形成重复且可预测的模式。而时间晶体内的粒子则会随着时间推移，排列成重复且可预测的模式，即在3维空间加时间这4个维度上形成有序的结构模式。这种特性使其在量子计算和精确计时领域具有巨大的应用潜力。

　　那么，时间准晶体与时间晶体有何区别呢？在材料科学领域，准晶体内的原子在每个维度并不遵循相同的模式。同理，时间准晶体的粒子在不同维度会以不同频率振动，这为其带来了独特的物理特性。

　　自2016年美国马里兰大学科学家研制出首个时间晶体以来，科学界一直在探索时间晶体的更多可能性。在最新研究中，科学家们成功创建出了首个真正的时间准晶体，这是一种全新的物质状态，有望为科学研究和技术应用开辟新的道路。

　　研究团队首先在一小块毫米大小的钻石内构建了准晶体，随后用氮束轰击钻石，敲除碳原子留下空穴。电子进入这些空穴，与其“邻居”发生量子级相互作用，从而形成了时间准晶体。这些准晶体由钻石内超过100万个空穴组成，每个准晶体的直径约为一微米。

　　研究团队表示，时间晶体和时间准晶体的存在不仅证实了量子力学的一些基本理论，还具有广泛的实用价值。例如，时间晶体可用作永远不需要充电的量子传感器，而时间准晶传感器则可同时测量多个频率，更全面地了解量子材料的寿命。此外，时间晶体理论上可在不损失能量的情况下永远运转下去，因此有望用于长时间存储量子记忆，促进量子计算机的发展。

（文章来源：科技日报）