由形变产生的转动、自主分子马达与有效时间晶体动力学

可形变物体即使没有角动量也能转动，只需改变其形状。一个典型的例子是下落的猫，它如何在空中调整姿态以脚着地。本文给出了该现象的一个基于第一性原理的分子层面实例。为此，我们在真空和极低内部温度值下模拟了孤立环丙烷分子中单个原子的热振动，并以频闪方式追踪随之产生的分子运动。观察到在长频闪时间步极限下，振动组合成整个分子明显的匀速转动，即使没有角动量。随后用有效理论方法，以时间晶体哈密顿量动力学对这种大时间尺度转动进行了建模。该现象是对温度敏感的可测量量。因此它具有从自主分子马达模型到分子级探测器、传感器和控制技术开发等潜在应用。