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《科學》重磅: 量子計算機成功造出"時間晶體"

近日,科學家們建立了一個多體局部離散時間晶體,持續了大約8秒,對應800個振盪周期。他們使用了一種基於鑽石的量子計算機。

時間晶體是一種四維以上的空間晶體晶格,在時空中擁有一種超短程的周期性結構運動。時間晶體的主特質是超對稱粒子的超對稱破缺即 CPT破壞,並粒子組合在空間軸線做非平移運動,揭示了『超額外維度』粒子的客觀存在。

時間晶體是一種特殊的物質狀態,它永遠處於運動狀態,無限期地,不吸收任何能量。它違背了經典物理學最神聖的原則之一:熱力學第二定律。該定律指出,熵或無序的數量總是趨於增加。

時間晶體實際上是一個相當新的想法,其理論在2012年由諾貝爾獎獲得者物理學家 Franck Wilczek首次提出。當時並非所有物理學家都接受該理論。

研究人員使用量子計算機創造了一種時間晶體,他們認為這在物理世界中牢固地建立了時間晶體。

這次的成果在首次在 arXiv上發佈時,被谷歌、斯坦福和普林斯頓的研究人員使用谷歌的超導量子計算機 Sycamore幾乎同時實驗重複出來。演示實驗使用了20個由超導鋁條製成的量子位,持續了大約八分之一秒。

谷歌量子計算團隊在2019年首次實現了量子優越性,因超越常規計算機的能力登上了《自然》封面。不過當時展示的算法是為了速度目標而設計的,並不具有基礎科學探索意義。新的時間晶體研究標誌着量子計算機第一次站在了前人無法企及的高度。

結果表明,固體中的自旋缺陷為實驗研究這些重要且開放的統計物理學問題提供了一個靈活的平台。

該研究論文題為"Many-body-localized discrete time crystal with a programmable spin-based quantum simulator",已發表在《科學》期刊上。

責任編輯: 李韻  來源:前瞻網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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