時間晶體的時間對稱性破缺是否意味著能量不守恆呢?

時間 2021-05-31 18:59:38

1樓:王陽明

自發對稱性破缺是什麼意思?

就是哈密頓量裡本來有這個對稱性,但是系統的態卻沒有了這個對稱性。

氣體有平移不變性,固體沒有,但它們是同乙個哈密頓量在不同溫度下的表現形式,固體自發破缺了平移不變性。哈密頓量本身有平移不變性,所以系統是遵循動量守恆的。

時間晶體也一樣,哈密頓量有時間平移不變性,但系統的態把它破缺了。但能量守恆。

這是最初Wilczek提出的時間晶體的概念,但是這種時間晶體被Watanabe和Oshikawa證明是不存在的。

2023年實現的是另一種時間晶體,Floquet time crystal。它可以能量不守恆,因為它不是孤立的系統,外界給它週期性的驅動。也就是說,它的哈密頓量是週期性含時的。

但是,它的態的週期性是哈密頓量週期性的整數倍。就像固體裡的電荷密度波,週期性是晶格常數的整數倍。

所以,它破缺的不是連續時間平移不變性,而是離散時間平移不變性。

實現它的系統是多體局域化系統,有很強的相互作用和局域化,以至於系統無法熱化,達不到平衡態。也就是在它的激發態上實現了Floquet time crystal。

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