[新聞] 雷射激發銣原子,物理學家產生新型時間

作者: jackliao1990 (jack)   2024-07-13 10:11:12
1.媒體來源:
科技新報
2.記者署名:
Emma Stein
3.完整新聞標題:
雷射激發銣原子,物理學家產生新型時間晶體
4.完整新聞內文:
利用雷射使銣原子像氣球一樣膨脹,物理學家在實驗中形成一種被稱為「時間晶體」的奇異
物質狀態,這種晶體能在兩種狀態之間週期循環,似乎永無止境、永遠不會失去任何能量。
時間晶體(time crystal)概念由諾貝爾物理學獎得主弗朗克·韋爾切克於 2012 年提出,
相較於一般晶體(三維物體)在空間呈週期性重複,時間晶體(四維以上)則在時間上週期
性重複而呈現永動狀態。
雖然許多人聲稱時間晶體違反熱力學第二定律,但事實上,由雷射驅動的晶體並不會失去或
獲得能量,只是導致它們重複洗牌,因此第二定律不適用於它們。
自時間晶體概念問世,物理學家已製造出多種時間晶體,每種晶體都為了解這種奇異物質相
提供獨特見解。最近,另一組團隊透過將銣原子激發成雷德堡態(Rydberg state),也成
功形成新型時間晶體。
研究人員將雷射照向充滿銣原子氣體的玻璃容器,想測量光訊號抵達容器另一端的強度,結
果雷射激發原子內電子,使最外層電子形成更大軌道,本質上將原子膨脹為正常半徑數百倍
,這些具有巨大電子殼層的原子彼此之間的力也變得非常大,原子在激發態與低激發態之間
來回移動,最終導致玻璃容器另一端光強度以週期性模式振盪。
這種新型時間晶體在需要高度規律、自發振盪的技術具潛在應用,比如製造高靈敏感測器,
或基於雷德堡原子的量子資訊處理工具。
新論文發表在《自然物理學》(Nature Physics)期刊。
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https://technews.tw/2024/07/12/rydberg-state-time-crystal/
6.備註:
https://www.nature.com/articles/s41567-024-02542-9

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