量子计算机|赶超谷歌！世界最大时间晶体刷新破纪录，量子计算机再创奇迹( 二 ) Google|物理学家|翻转|重器

正是这种随机性，才不会让出现的错误传导，才能让时间晶体稳定下来。
Rachel表示，「实验并不是完美的。这种翻转的结构按理来说应该能无限的持续下去。但IBM的量子计算机的量子比特大概只能让这个结构保持稳定50个循环。」
最后，稳定的相互作用效果可能被应用在把一串量子比特的状态保留下来，作为量子计算机的一种存储方式。但是，最终实现这一点肯定会花费大量时间。
时间晶体从何来？
时间晶体这一新奇的概念的最早可以追溯到2012年，由诺贝尔物理学奖得主Frank Wilczek最先提出。
时间晶体能自发打破被Wilczek称为「对称性之母」的时间平移对称性。

Wilczek教授表示，「时间晶体经历周期性运动，每隔一段时间就会回到最初的形态。」
也就是说，它可以随着时间改变，但是会持续回到开始时的相同形态，如同钟表的指针周期性地回到原始位置。

其实，时间晶体是一种打破热力学认知的物体，很多科学家都认为这种物质并不存在。
然而，在2016年，加利福尼亚大学圣巴巴拉分校和微软的研究人员根据pi spin-glass phase提出了Floquet「时间晶体」的存在。

这一次，他们考虑了从外部不断刺激该系统的方法。在合适的条件下，他们发现，这个系统可以锁进一个随时间变化而变化的结构中，以低于外部刺激的频率不断重复。而这种更低频率的反馈就是时间晶体的特征。
该系统由一串微小的量子物理磁铁构成，磁铁可以指上或者指下，甚至根据量子物理学的奇怪规则，还能两边同时指。
在这串磁铁当中，相邻的磁铁通常会以相反的方向排列，从而降低能量。而随机选择的一个局部磁场会让每一个磁铁能指向一个方向或另一个方向。

稳定的磁脉冲流也会周期性地让磁铁翻转（下转上或上转下）。具体的思路是，在合适的条件下，磁铁的任何指向都会不断地翻转，每有两次脉冲就会翻转一次。
实验人员还在各种不同的系统都证实了这种思路。从钻石中的电子，到容器中的离子，再到量子计算机中的量子比特，无论是什么系统都可以。
去年， 100多位研究人员参与了谷歌的时间晶体模拟，并称用谷歌量子计算机观察到了时间晶体。

有了时间晶体，我们就有了永动机？
时间晶体是一种量子粒子系统，被锁在一段永恒的时间循环中。这有点像原子在一个真实的晶体中不断重复的空间形态。
新型时间晶体证明了量子计算机模拟复杂系统的能力。没有量子计算机帮助，新型时间晶体可能只会存在于物理学家的理论中。
【量子计算机|赶超谷歌！世界最大时间晶体刷新破纪录，量子计算机再创奇迹】
量子计算机为物理学家提供了一个平台，来设计和研究在自然界中找不到的物质新状态。
当前，量子计算机的发展仍处于初级阶段。但随着改进，它们将允许物理学家提高对自然的基本理解。
反之，又能转化为技术创新，就像上个世纪的物理学促成塑造我们今天生活的数字革命一样。
而时间晶体仅仅标志着这一令人兴奋的努力的开始。
参考资料：