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非互易光力驱动的连续时间晶体中时间平移对称性和遍历性的破缺及熵减

光学 2025-08-15 v1

摘要

非互易非平衡过程在社会学、动物行为、化学和纳米技术领域日益受到关注,并可能在生命起源中扮演了角色。然而,较少被认识到的是,在开放系统中,光可以在纳米粒子之间诱导出类似捕食者-猎物关系的非互易力。这种力提供了通往连续时间晶体物态的途径,这已在等离子体超材料纳米线阵列中得到证实,其中光触发了一个自发的迁移转变,进入稳健的振荡态,打破了时间平移对称性。在此,我们报告了对时间晶体中光致迁移和退迁移动力学的首次实验研究。通过分析纳米线系统的时间分辨相轨迹,我们表明迁移转变伴随着连续时间平移对称性和遍历性的破缺,以及运动熵的减少。对非互易性驱动的时间晶体瞬态动力学的这一洞见,与光学时间电子学(一种依赖时间晶体独特功能的信息与通信技术范式)以及将相互作用的纳米线振荡器平台应用于模拟从多体动力学到物质向生命转变早期阶段的广泛非互易过程相关。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.10525,
  title  = {Breaking of Time Translation Symmetry and Ergodicity, and Entropy decrease in a Continuous Time Crystal Driven by Nonreciprocal Optical Forces},
  author = {Tongjun Liu and Venugopal Raskatla and Jinxiang Li and Kevin F. MacDonald and Nikolay I. Zheludev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10525},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 4 figures