Into time, not space.
공간에 쌓인 원자로 만들어진 것이 아니라 시간을 따라 리듬을 타며 박동하는 수정을 상상해 보세요. 바로 빈으로의 테크니셔널 유니버시테트 빈(TU Wien) 물리학자들과 공동 연구자들이 발견한 것입니다: 반복 패턴이 고정된 공간 격자가 아닌 시간 속에서 나타나는 두 가지 새로운 종류의 "시간 결정체"입니다. 이러한 양자 시스템은 일반 시계처럼 외부의 힘을 필요로 하지 않습니다. 대신 입자들 간의 상호작용 자체가 자기 유지 진동을 일으켜—스스로 반복되는 주기로 상태를 거치며 움직이는 것입니다.
연구팀은 고에너지 리드베르그 상태의 원자 배열을 사용했고, 이러한 입자들이 적절한 방식으로 상호작용하고 에너지를 잃어버리면(소산되면) 리듬 있게 진동하기 시작한다는 것을 발견했습니다. 한 단계는 기존의 시간 결정체(qCTC-I)와 유사하게 행동하는 반면, 새로 예측된 단계(qCTC-II)는 단순한 평균으로 설명할 수 없는 입자들 간의 연결인 양자 상관성 때문에만 나타납니다. 특히 이 연구는 한때 그러한 질서를 파괴하는 것으로 여겨졌던 양자 요동이 실제로는 그 질서를 안정화시키는 데 도움이 될 수 있음을 보여줍니다. 연구 결과는 비평형 물질에 대한 더 넓은 지평을 시사하며, 공간의 정적 구조보다는 시간의 안정된 리듬을 활용하는 미래 양자 장치의 문을 열 수 있을 것입니다.
연구 논문 📄
DOI: 10.1103/dc2s-94gv
Into time, not space.
Imagine a crystal not made of atoms stacked in space but one that pulses with rhythm through time. That’s exactly what physicists at TU Wien in Vienna and collaborators found: two new kinds of “time crystals” where the repeating pattern happens in time rather than in a fixed spatial lattice. These quantum systems don’t need an external push like a regular clock. Instead the particles’ own interactions lead them to self‑sustain oscillations—moving through states in a repeating cycle all by themselves.
The team used arrays of atoms in high‑energy Rydberg states and found that when these particles interacted and lost energy (dissipated) in just the right way, they started oscillating rhythmically. One phase behaved like previous time crystals (called qCTC‑I) while the newly predicted one (qCTC‑II) only shows up because of quantum correlations—connections between particles that can’t be described by simple averages. Notably, this work shows that quantum fluctuations—once thought to ruin such order—can in fact help stabilize it. The results point to a broader landscape of nonequilibrium matter and could open doors to future quantum devices that exploit stable rhythms in time rather than static structures in space.
Research Paper 📄
DOI: 10.1103/dc2s-94gv
채널링 사랑과 연민의 다리