一个创纪录的57个量子比特形成了一个50个电荷周期的工作时间晶体 。
澳大利亚科学家利用量子计算技术演示了时间晶体 。
时间晶体是不使用能量的特殊情况 。
墨尔本大学的科学家通过在一台有57个量子位(相当于普通计算机中二进制位的
但是 ， 在量子计算的背景下 ， 有史以来最大的时间晶体到底意味着什么呢?
首先 ， 我们应该定义一些术语 。 量子计算是量子力学的一个分支 ， 量子力学是一种在电子尺度上理解世界的方法 。 从非常近的距离看 ， 原子和它们的粒子在被观察时表现出一种特定的方式 ， 而不是在它们正常活动时表现出来 。 就像物理学家肖恩?卡罗尔在他的著作《大局》(The Big Picture)中所说的那样:量子力学就像对手隐藏的扑克牌 。 他们可以说自己赢了 ， 但你不知道他们到底赢了多少 ， 直到他们把牌翻出来 。
《科学》杂志报道 ， 时间晶体是量子力学的一个特例 ， 10年前 ， 诺贝尔奖得主、理论物理学家弗兰克·威尔切克首次提出量子力学的概念 ， 当时他想知道形成晶体的原子模式是否可以以某种方式发生在时间而不是空间中 。 如果时间能像元素晶体中的原子那样 ， 以几乎深不可测的有序方式自行排列 ， 那会怎样?
理论时间晶体的一个主要优点是 ， 正如威尔切克所设想的那样 ， 当电子在时间内发生变化时 ， 它们不需要使用任何能量 。 这就导致了物质的一个特殊阶段 ， 这个阶段似乎违反了牛顿第一运动定律 ， 将时间晶体与超导体归为一类 。 这些是在特殊条件下的材料——比如过冷物质接近绝对零度——它们在通过电子时失去了所有的阻力 。 超导体也是一种量子现象 。
虽然威尔切克在2012年就构想出了时间晶体 ， 但直到2016年才有人在现实生活中模拟出这个概念 。 那时 ， 科学家们意识到他们可以使用量子位元(与量子现象相连的人工粒子)来模拟研究人员所说的时间晶体 。 从那里 ， 他们开始竞赛 ， 将少量的量子位排列成时间晶体结构 ， 然后加入越来越多的量子位 。
现在你们都跟上了 。 在他们的实验中 ， 墨尔本大学的科学家们使用远程计算来访问美国的IBM量子计算机 。 他们能够改变系统中的单个量子位元 ， 然后使用强磁脉冲将磁场重新统一成一个大的作用时间晶体 。 该系统似乎也不受较弱的磁脉冲的影响 ， 这意味着晶体只有在科学家真正需要的时候才会以这种方式相互作用——而不是任何古怪的脉冲 。
【WOW，科学家们刚刚创造了世界上最大的时间水晶】研究人员说 ， 这项工作给时间晶体带来了很大的希望 ， 特别是在使用时间晶体系统作为量子计算机的可能存储器方面 。 这将需要更多的时间 ， 因为这个57量子位系统最多只能“保持电荷”50个周期 ， 然后量子位恢复到更随机的行为 。
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