쓰쿠바 대학 지적 커뮤니티 기반 연구 센터 이소야 준이치 명예 교수, 양자 과학 기술 연구 개발 기구 오노다 시노부사, 스미토모 전기 공업의 카도야 균 박사 등은 3월 9일, 하버드 대학, 울름 대학, 프린스턴 대학, 캘리포니아 대학 버클리교 등의 그룹과의 공동 연구에 의해 세계 최고 농도의 실온 양자 스핀을 가지는 다이아몬드 결정을 제작하여, 이것에 의해 「시간 결정」의 실온 관측에 성공했다고 발표했다.
액체나 기체는 밀도가 균일한 상태에서 한 점에서 다른 점으로 이동해도 변하지 않는다는 「연속적 병진 대칭성」이라고 하는 것을 가진다.또한, 원자가 규칙적으로 늘어서 있는 결정에서는 단위방마다 이동하면 원래의 상태와 구별이 되지 않게 되는 「이산적 병진 대칭성」이라고 하는 것을 가진다.예를 들면, 물이 얼음이 되는 것은 연속적 병진 대칭성을 깨고, 이산적 병진 대칭성에 상변화가 발생하고 있다고 한다.한편, 시간도 연속적 병진 대칭성을 갖는 것으로 생각되지만, 그것을 찢어 이산적 병진 대칭성을 가지는 「시간 결정」의 존재가 논의되고 있었지만, 증명은 되지 않았다.
이번 연구에서는 다이아몬드 결정 중의 강한 상호 작용과 불규칙성을 겸비한 약 100만개의 양자 전자 스핀 수단을 이용하여 이산적 시간 결정 생성의 관측에 성공했다.이때 생성된 것은 고온 전자선 조사 기술에 의해 제작된 것으로, 다이아몬드 중의 질소와 공공에 의해 형성된 NV 센터를 평균 5nm라는 세계 최고 농도로 포함하고 있다.
앞으로는 양자 컴퓨팅의 양자 메모리나 양자 계측의 고정밀화에의 응용이 기대된다고 한다.
