基于光子超材料的连续时间晶体的实现

时间晶体最初在2012年提出，是一种新的物质状态，其中粒子处于连续振荡运动状态。时间晶体打破了时间平移对称性。离散时间晶体通过在周期性外部参数力的影响下振荡来实现这一点，这种类型的时间晶体已经在捕获离子、原子和自旋系统中得到了证明。

连续时间晶体更有趣，也可以说更重要，因为它们表现出连续的时间平移对称性，但可以自发地进入周期性运动状态，由消失的微小扰动引起。现在人们了解到，这种状态只有在开放系统中才有可能，并且最近在用光照射的光学腔内的超冷原子的量子系统中观察到了连续的量子 - 时间 - 晶体状态。

在发表在《自然物理学》上的一篇论文中，英国南安普敦大学的研究人员表明，经典的超材料纳米结构可以被驱动到具有与连续时间晶体相同的关键特性的状态。

“几年来，我们一直在研究光物质与纳米光机械超材料的相互作用，”进行这项研究的研究人员之一Nikolay I. Zheludev告诉 Phys.org。“我们最近意识到这是展示时间晶体状态的完美平台，”

作为他们最近研究的一部分，Zheludev和他的同事着手使用光子超材料实现连续的时间晶体状态。他们使用的系统是由柔性纳米线支持的等离子体超分子(即促进与纳米级光相互作用的人工结构)的2D阵列。

研究人员证明，用与其中包含的超分子的等离子体模式共振的光连续和相干地照亮这种光子超材料会导致自发相变到具有连续时间晶体关键特性的状态。这种状态的特征是由超分子之间的多体相互作用引起的连续振荡。

“我们发现光子超材料，一种装饰有等离子体纳米粒子的纳米线阵列，可以通过粒子之间的光诱导相互作用被驱动到纳米线的相干振荡状态，”Zheludev解释说。“这些振荡在达到光照阈值时自发出现。这种行为构成了一个连续的时间晶体，一种新的物质状态。

这组研究人员最近的研究可能为研究强相关制度中的时间晶体和动态经典多体状态开辟新的途径。未来，Zheludev和他的同事实现的独特系统也可以为开发新的光学和光子器件铺平道路。

“我们在一个简单的经典平台上展示了连续时间晶体，一种新的物质状态，这是在光子学设备中应用连续时间地壳状态的重要一步，”Zheludev补充道。“报道的观察只是一个开始，我们将继续探索纳米光机械超材料连续时间晶体的基本性质及其应用。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！