什么是时间晶体？它有何妙用？我们可以改变时间？
长久以来，规则晶体既吸引着科研工作者的目光，同时也让他们感到费解。由原子规则排列的重复模式构成，晶体破缺了空间上的连续平移对称性。如果不去深究构成现实世界最深刻的本质，晶体仅仅为我们带来视觉上的美妙体验。
然而，在学术领域，晶体学本身是一门快速发展中的科学。这意味着，针对晶体的研究可能揭示出更多值得探索的知识，尤其当我们将时间纳入考量，不局限于三维空间，从四维时空的角度来看待晶体行为时。
现代物理学大致有两套解释宇宙运行规律的不同模式。对于任何足够大的宏观物体，经典力学决定了它们的运动行为。回形针、网球、汽车、飞机、行星、恒星，乃至整个星系，它们都遵循经典力学下的运动定律。多年以来，无论是在地表建造过山车，还是将宇航员送上月球，这套为人熟知的定律为人类提供了完成这些事所需要的一切信息和知识。
然而，随着时间推移，人们已经意识到，当真实世界被放大到一定程度，在微观物质层面，经典力学并不完全适用。对于亚原子水平而言，占据支配地位的是量子力学。微观层面的物质运动奇妙而多变，量子可以同时处在两种状态中，它们的运动可能难以预测，并且似乎完全违背经典力学定律。
问题在于，经典力学和量子力学，前者所支配的范围在哪里结束？后者为主导的范围又始于何处？如何统一这两组定律至今仍是物理学领域的关键问题之一。人们并不知道在何种特定状态下，量子力学能够过渡到经典力学。不过，有些物质或许能以某种方式将这两组定律联系在一起：这就是“时间晶体”。
“时间晶体”，研究者用这一命名描述粒子不只在空间层面，而且在时间层面也周期性重复的现象。
相较而言，地球上的规则晶体可称之为“空间“晶体，而且他们并不罕见，像是钻石、食盐，或者雪花都是规则晶体。规则晶体取决于其原子结构是否在空间中具有周期性。虽然我们可以认为规则晶体服从经典力学规律，但时间晶体却与量子力学有所关联。时间晶体是一种粒子体系，该体系相互协调，在空间和时间上都具有周期性。在这种状态下，时间晶体既稳定，又充满变化，所以人们认为时间晶体是物质的一种新相态。
时间晶体在某种程度上也可视作一种永动机，永动机在经典物理学范畴内是有问题的。这是由于永动机在经典力学理论下是不可实现的。因为能量总会以某种形式损失掉，所以周期性的运动无法永远持续下去。但是时间晶体告诉我们，以上的永动机理论在量子力学范畴内并不适用。时间晶体的对称性彷佛突破了时间的屏障，制造出一块区域，周期性运动在没有能量的情况下就可以在其中无限地持续下去。
在2012年，美国物理学家弗兰克维尔泽克第一次将时间晶体理论化，那时许多人同样认为这种结构根本不可能存在（或许这并不意外）。但没过几年，这种想法便灰飞烟灭，因为2016年之后时间晶体由实验室成功合成。如今，科学再度进步。科学家于2022年的一次实验中取得了又一突破性进展：他们不仅仅合成出两种不同的时间晶体，还成功将它们结合起来。现在，不仅时间晶体的存在以及它们的合成方法都不再陌生，我们似乎还能将它们配对，产生联系，以我们自己的方式去构建晶体体系。
这个新发现立即为一些未来的技术创造了可能，例如完善的量子计算机。2022年6月，一篇由多位作者完成的论文发表在了”自然通讯“期刊上，其题名为：量子时间晶体的非线性双能级动力学。该论文的第一作者是来自兰卡斯特大学的萨穆利•奥蒂，他和其团队运用氦3同位素来制造时间晶体。
氦3粒子被冷却到极点，并降低到它们的最低能量状态——这是时间晶体的最基本要求。就在这时一种脉冲从它们的内部产生，创造了被称为磁振子的周期性磁能波，于是这些磁振子就变成了时间晶体。它们的脉冲在重复，这在理论上是无止尽的，然而并没有任何能量消耗或流失。这个现象可以用量子力学的基本规则解释：物体不可能完全静止。所以时间晶体本质上进入了一个循环模式，即在没有能量消耗的情况下不断地产生磁振子波。
到目前为止，通过世界各地的学习和研究，时间晶体被制造出来，都是独立的个体。人们认为无论怎样，2022年的研究都是首次将二者放在一起的研究。据报道，随着大量的晶体产生，实验者发现它们是同步的、一致的，尽管它们仍是两个独立的个体。在某种意义上，一个标准时间晶体的所有效率现在已经翻了一倍。
研究人员设法让它们的实验对象在它们坍缩前配对大约1000秒，或者大约17分钟。这时，该晶体产生了数十亿的磁振子，它们表现出了一种循环的模式，这种模式很快就会成为我们未来生活的关键组成部分。人们认为，在这17分钟里，一个产生能量的洞在时间和空间上都被打开了。在过去，我们可能认为它是现实中的小故障。而现在，一切尽在我们的掌控之中。
但最后，让我们回到“为什么这项研究非常重要”、“为什么它在这个领域产生了如此大的轰动”的问题上来。例如，时间晶体可能可以作为一个在经典力学和量子力学之间的桥梁。对它们的能力和属性进一步研究，可以让我们更好地理解这两个物理学基本体系之间的关系。
现在，这是一个经典力学和量子力学之间的鸿沟，但是时间晶体可能有一天会把他们连接到一起。然而，或许更令人兴奋的是，这项工作是否会对量子计算技术产生潜在影响？量子计算机需要一些叫做“量子比特”的东西来工作。或许“量子比特”既不像传统的比特一样，表示二进制的1或0，而是能同时表示1和0。
Fy: Luika Lau，柯基，星河载清梦, ZJY, 一个清奇请规律作息