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物理学家制造出最大的时间晶体

科学
wanwan (42055)发表于 2022年03月04日 14时36分 星期五

来自太阳之塔
澳大利亚物理学家在半个地球之外对一台量子计算机进行编程,制造或至少是模拟了一个创纪录大小的时间晶体——一种锁定在时间上的永久循环量子粒子系统,它有点类似于实际晶体中原子的重复空间模式。这个新的时间晶体由 57 个量子粒子组成,大小是 Google 科学家去年模拟的20个粒子的时间晶体的两倍多。未参与研究的微软凝聚态物理学家 Chetan Nayak ,它是如此之大,以至于没有传统计算机能模拟它。“所以这绝对是一个重要的进步。”这项工作展示了量子计算机模拟复杂系统的能力,如果没有量子计算机,这些系统也许就只能存在于物理学家的理论之中。墨尔本大学的理论家 Philipp Frey 和 Stephan Rachel 使用 IBM 在美国建造并运行的量子计算机远程进行了这次模拟。可以被设置为0 、1 或者同时设置为 1 和 0 的量子比特可以被编程为像磁铁一样相互作用。研究人员在《科学进展》期刊上报告,他们发现对于 57 个量子比特的任何初始设置,例如01101101110,它们相互作用的某些设置都保持稳定,每两个脉冲返回到其初始状态。100 多名研究人员参与了Google 的模拟,而 Frey 和 Rachel 则是独自进行更大规模的演示,通过互联网将其提交给 IBM 的计算机。Rachel表 示:“只有我、我的研究生和一台笔记本电脑。”他补充道:“Philipp 太棒了!”他估计,整个项目耗时大约 6 个月。Rachel 表示,演示并不完美。翻转模式应该无限期地持续下去,但是 IBM 机器中量子比特的状态只能在模拟中坚持 50 个周期。他指出相互作用的稳定效应可能被用来在一种量子计算机的内存中存储一串量子比特的状态,但是进步需要时间。