常规晶体是一个三维物体，它们的内部原子按照有规则的顺序重复排列而构成。时间晶体是一种四维晶体，在时空中拥有一种周期性结构。 一个时间晶体能自发破坏时间平移的对称性。
它可以随着时间改变，但是会持续回到它开始时的相同形态，就如一个钟的移动的指针周期性的回到它的原始位置。 与普通的钟或者其他周期性的过程不同的是，时间晶体和空间晶体一样会是最低限度的能量的一种状态。可以将它看作是一只可以永远保持走时精确无误的钟，即便是在宇宙达到热寂之后也是如此。
加州大年夜大年夜学与马里兰大年夜大年夜学的物理学家应用高能激光激起含有十个镱原子的原子链成功制造了由电子自旋纠缠构成的工夫晶体。 在相对论中阐述了爱因斯坦对我们糊口的宇宙的熟谙，他觉得，我们地址的时空是思惟的，是由三个空间维度和一个工夫维度凝固而成的。而弗朗克在其实际中指出，宇宙中存在一种“物态”，其根基粒子的摆列将会与“工夫”有着十分慎密的联系。
根据弗朗克的诠释，这类晶体中的原子热勾当不需要像传统的原子勾当那样从外界摄取能量，也就是说，它就像一个永动机，不受任何已知热力学定律的束缚。
“生生世世，不离不弃，直到地老天荒，直到宇宙尽头……”当我们面对美妙的爱情时，总会发出上述誓言。尽管誓言铿锵，可总会留下一个否定和阴暗的结尾，比如宇宙的尽头和地老天荒什么的。在我们的潜意识中，再美好的感情，再美妙的关系，总有结束的那天，因为没有人能够敌过死亡。就算是宇宙，也可能会有热寂的那一天。如果我们的宇宙不断膨胀，终究有一天，它将会冷却到绝对零度附近，我们再也无法获取维持生存所需的基本能量。因此，一旦我们发誓维系某段感情到地老天荒时，潜意识中已经把这作为最极端的誓言了。
有关持续运动的系统，人们已经找到了一些实例。比如对于一个很小的超导体金属环来说，如果我们给它加上磁场，那么环中就会出现持续不断的电流。对这个系统，电子的流动时是能量最低的状态，它将永远地流动下去。这个例子似乎并不让人吃惊。可如果金属环的尺度非常微小，我们将不得不用量子力学来分析它。我们发现，即使金属环有电阻，在低温下给金属环通上磁场，里面也会出现从不衰减的电流。从某种程度而言，这已经很接近时间晶体了。但是时间晶体的物质密度在时间上存在周期性变化，而有持续电流的金属环中并没有出现电子密度随时间的周期性变化。
为了实现真正的时间晶体，人们设计了一种目前还不存在的带电材料，它可以由非线性的薛定谔方程来描述，其基态解是一种孤立子。在磁场下，孤立子能量最低的状态将不再是静止的，而是以一定的角速度旋转的状态。与持续电流不同，孤立子旋转起来时，在圆环上会出现物质密度的周期性变化，也就是说出现了真正的时间晶体。
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