时刻晶体是一个在时刻上重复的量子体系。图片来历：1MILLIONFREEPICTURES.COM。家造晶体

　　近来，迄今澳大利亚物理学家规划出迄今为止最大的时刻时刻晶体，该时刻晶体由57个量子比特组成，个量比上一年谷歌科学家模仿的比特20个量子比特的时刻晶体大一倍多。相关研讨结果3月2日发表于《科学发展》。科学

　　未参加该研讨的家造晶体微软凝聚态物理学家Chetan Nayak表明，这项作业显现了量子计算机模仿杂乱体系的迄今才能，使这些体系不只存在于物理学家的时刻理论中。

　　时刻晶体的个量概念最早呈现在10年前，由诺贝尔物理学奖得主、比特麻省理工学院理论物理学家Frank Wilczek最早提出。科学Wilczek表明，时刻晶体阅历周期性运动，每隔一段时刻就会回到开始的形状，并能自发打破时刻平移对称性。也就是说，它能够跟着时刻改动，可是会继续回到开始时的相同形状，好像挂钟的指针周期性地回到原始方位。

　　时刻晶体是一种量子粒子体系，被锁在一段永久的时刻循环中。

　　墨尔本大学理论学家Philipp Frey和Stephan Rachel运用IBM量子计算机进行长途模仿，进行了量子比特演示。他们能够一起将量子比特设置为0和1或1和0，并经过编程使它们像磁铁相同相互作用。

　　在它们相互作用的某些设置中，研讨人员发现，57个量子比特的任何初始设置都坚持安稳——每两个脉冲就会回到原始状况。

　　乍一看，这一观念好像有点平铺直叙。究竟，假如磁铁没有相互作用，脉冲也会使它们翻转180°，并发生相同的半频呼应。哈佛大学凝聚态理论学家Dominic Else解说，是磁铁之间的相互作用让这种结构趋于安稳，使该体系成为时刻晶体，并使得这个体系不受一些“缺点”的影响，例如在脉冲不行长的情况下，也能发生翻转。

　　可是，只进步量子位相互作用的力度是不行的。Rachel解说，相邻两个量子位间的相互作用有必要随机改变。比方，假如一切“磁铁”相互作用都相同强，那么有一个“磁铁”出了问题，就或许导致链条上的其他“磁铁”呈现翻转过错。“正是这种随机性阻挠了过错的传达，并安稳了时刻晶体。”Rachel说。

　　Rachel以为，该模仿并不完美。按理说，这种翻转形式能无限继续下去，但IBM量子计算机的量子比特大约只能让该结构坚持50次安稳循环。时刻晶体终究或许被用来贮存一串量子位元的状况，成为量子计算机的一种存储方法，但要完成这项打破，还需要花费很多时刻。（辛雨）。

　　相关论文信息：

　　https://doi.org/10.1126/sciadv.abm7652。