离散时间晶体的观测

自发对称性破缺是物理学许多领域的基本概念，从宇宙学和粒子物理学到凝聚态物理。一个典型的例子是空间平移对称性的破缺，它是晶体形成以及从液相到固相相变的基础。类似于空间中的晶体，时间平移对称性的破缺及“时间晶体”的出现于近期被提出，但随后被证明在热平衡态下是被禁止的。然而，受周期驱动的非平衡 Floquet 系统可以在涌现的次谐波频率处表现出持续的时间相关性。这种新的物质相被称为“离散时间晶体”（DTC）。在此，我们展示了在囚禁原子离子的相互作用自旋链中离散时间晶体的首次实验观测。我们在多体局域化（MBL）条件下对系统施加周期性哈密顿量，并观察到对外部扰动具有鲁棒性的次谐波时间响应。这种时间晶体为研究具有长程时空相关性的系统以及在本质非平衡条件下涌现的新物质相打开了大门。