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“时间晶体”这一概念由诺贝尔物理学奖得主Frank Wilczek在2012年首次提出。与水晶的结构在空间中重复类似，时间晶体在时间上呈周期性重复——它不需要任何进一步的能量输入就能够无限重复，像“永动机”一样。
“时间晶体”听起来像是电子游戏中角色想要收集的东西，但这个奇怪的物质阶段却是非常真实的。现在，其中一个已经在谷歌的量子处理器 Sycamore 中被创造出来了。
现在，研究人员在谷歌的量子处理器 Sycamore 中展示了一种时间晶体。该团队用激光击溃了一个由20个量子位（信息的量子位）组成的晶格，以启动“滴答”。然后，每两个激光脉冲，量子位只会翻转一次自旋，打破时间平移对称性，形成时间晶体。重要的是，该团队表示，这是第一次晶体表现出“多体定位”，这种现象使它们保持稳定。
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这次的成果在今年夏天首次在 arXiv 上发布时，被谷歌、斯坦福和普林斯顿的研究人员使用谷歌的超导量子计算机 Sycamore 几乎同时实验重复出来。演示实验使用了 20 个由超导铝条制成的量子位，持续了大约八分之一秒。
谷歌量子计算团队在 2019 年首次实现了量子优越性，因超越常规计算机的能力登上了 Nature 封面。不过当时展示的算法是为了速度目标而设计的，并不具有基础科学探索意义。新的时间晶体研究标志着量子计算机第一次站在了前人无法企及的高度。
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“时间晶体可能是物质非平衡相最简单的例子，”加州大学伯克利分校物理学副教授 Yao 说，“QuTech 系统能够完美地探索其他非平衡现象，例如 Floquet 拓扑相。”
几个月前，在 Science 杂志上发表了另一项关于时间晶体的研究，也涉及到 Yao 的团队。
那次研究中，科学家观察到一种所谓的 prethermal 时间晶体，其中的次谐波振荡通过高频驱动稳定下来。这项实验是在马里兰大学门罗的实验室进行的，使用的是捕获原子离子的一维链，这个系统在五年前就观察到了时间晶体动力学的第一个特征。有趣的是，与代表固有量子 Floquet 相的多体时间晶体不同，prethermal 时间晶体可以作为物质的量子相或经典相存在。
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当然，还有许多问题悬而未决。
【 y永动机成真？谷歌量子计算机成功创造出时间晶体！】时间晶体有实际应用价值吗?耗散能帮助延长晶体的寿命吗?更一般地说，受驱动的量子系统是如何以及何时达到平衡的?
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