新实验观测到两个时间晶体之间的互动，对量子信息处理技术有重要的应用。
时间晶体（time crystal）是一种奇特的物质形态，在即使没有外力输入的情况下也能周期性重复运动，呈现永动机一样的效果。
近期发表在《自然-材料》（Nature Materials）期刊上的研究，第一次通过实验观察到两个时间晶体的互动。这对推动量子信息处理技术，以及在改善原子钟、陀螺仪和GPS系统等方面都有重要应用。
这份研究的主要作者英国兰开斯特大学（Lancaster University）的奥蒂（Samuli Autti）说：“控制两个时间晶体的互动是一项重要的成就。在此之前，没人见过位于同一系统内的两个时间晶体，更不用说见到它们的互动。实现并观察到时间晶体之间受控的相互作用，是将其用于量子信息处理等实际应用的第一步。”
时间晶体和金属、岩石这些一般的晶体不一样，后者由原子按照一定规律的模式重复排列形成，而时间晶体是一种四维晶体，在时空中拥有一种周期性结构。
2012年，诺贝尔奖获得者弗兰克‧威尔泽克（Frank Wilczek）首次提出了时间晶体这一概念。2016年，另一组科学家提出了第一份构建时间晶体的蓝图。
时间晶体展现奇异的恒定特性，即使没有外力干预，它们内部的原子可以不停歇地振动、自旋，或先朝一个方向运动，之后朝另一个方向运动，展现一种永动的状态。
这个研究组使用氦-3超流体进行了这项实验。氦-3是氦元素的一种罕见的同位素。研究人员将超流体氦-3冷却到0.0001开尔文，即只比绝对零度高出万分之一度的低温，在这种超流体内造出了两个时间晶体，让它们接触。
研究人员观察到两个时间晶体发生互动，内部的组成粒子开始互相交换——从一个晶体流向另一个晶体后，又流回去，发生了所谓约瑟夫森效应（Josephson effect）。约瑟夫森效应是宏观量子效应的一种体现。
奥蒂说，时间晶体在不同的条件下仍可以自动保持内部相干性，而保护相干性正是高性能量子计算机的难点。此外，时间晶体还可用于改善原子钟、陀螺仪、GPS等系统的性能。◇
