TU Dortmund大学の物理学者は、同じ材料内で複数の時間結晶が電子-核スピン振動を同期させることを示した。この振動は、レーザーポンプが電子スピンを整列させ、核スピンに偏極を移動させることで開始される。微視的環境の変動により、個々の領域は通常異なる周波数で振動するが、広い範囲のレーザー光で刺激されると、振動は共通の周波数にロックされる。

時間結晶は、外部の周期的信号によって駆動されることなく、内在的な動力学によって時間的に周期的に繰り返されるシステムである。この実験では、ガリウム砒素ベースの半導体が使用され、電子は核スピンと相互作用して振動を維持した。研究者たちは、最大40マイクロメートル離れた時間結晶が同期できることを発見し、遠隔スピンシステム間の非局所的結合の可能性を示した。

これらの結果は、将来のスピンベースの技術のために制御可能なスピン振動子ネットワークの基礎を築く可能性がある。この研究は、Nature Communications誌に掲載された。