首个肉眼可见的“时间晶体”问世 “两院院士评选”2025年世界十大科技进展新闻（5） #ai #两院院士 #时间 #时间晶体 #科技

时间晶体，一个曾局限于量子世界的理论概念，如今已突破限制，成为首个肉眼可见的宏观物质。这一突破不仅验证了基础物理的深远构想，更预示了在信息存储与防伪技术上的全新应用可能，打开了通向未来科技的新大门。

智能速览

• 时间晶体是一种在时间维度上呈现周期性结构的特殊物质。

• 科学家利用液晶和光照，成功制造出可持续自激振荡的宏观时间晶体。

• 该概念最初由诺贝尔奖得主Frank Wilczek于2012年提出。

• 最初的“永动机”式设想被数学证明不可行，后续研究转向离散时间晶体。

• 时间晶体可被用于制作高级防伪标识和实现高密度信息存储。

精华内容

这一跨越量子与宏观界限的创举，究竟是何原理？它又是如何从理论走向现实的呢？这背后有一段曲折而精彩的探索历程。

概念起源

时间晶体的构想最初由诺贝尔物理学奖得主Frank Wilczek在2012年提出。他设想了一种在最低能量状态下仍能做周期运动的物质，类似于一个无需外界能量输入便可永动的系统。

这一大胆设想挑战了热力学定律，很快便有团队通过数学证明了这种连续时间晶体在基态下是不可能存在的。然而，这个最初的否定并未终结探索，反而引导科学家们转向在非平衡态的、不断变化的系统中寻找另一种可能性，即“离散时间晶体”，为后续的实验突破奠定了理论基础。

制造奇迹

2025年9月，一项发表在《自然·材料》上的研究宣布，科学家首次制造出肉眼可见的宏观时间晶体。他们选用一种棒状液晶分子作为材料，通过特定的光照条件，在其表面激发出一种持续运动的分子涟漪。

这个涟漪最奇特之处在于，它的振荡节奏与外界施加的光照刺激完全不同步，形成了自己独立的内部时钟。这种现象持续了数小时，完美满足了时间晶体的核心定义，即一个在时间维度上自发形成周期结构的系统，成功将量子世界的概念带入了宏观现实。

未来应用

宏观时间晶体的问世，为多个前沿科技领域带来了全新的应用前景。一个极具潜力的方向是高级防伪技术。将时间晶体薄层嵌入票据或商品中，当光线穿过时，其独特的动态周期性图案会形成一种极难复制的“动态二维码”，提供超越传统静态防伪手段的安全性。

此外，它在高密度信息存储方面也展现出巨大价值。利用其稳定的时间周期性结构作为信息编码的载体，有望实现远超现有技术的存储密度和稳定性，为未来的数据处理开辟新路径。

宏观时间晶体的诞生，是基础物理研究迈向应用的关键一步。它不仅让一个深邃的物理概念变得触手可及，也为材料科学和信息技术的未来发展开辟了充满想象力的新赛道，我们离科幻世界又近了一步。