谷歌华人用时间晶体解开数十年尘封谜题！永“动”机再登Nature( 二 ) 新智元报道编辑：好困小咸鱼

尽管如此，一个由许多相互作用的量子物体组成的系统可以表现出周期性运动模式，而不会违反热力学第二定律，这是由于一种被称为多体局域化的基本量子现象。
多体局域化可以帮助时间晶体保持稳定？
KostyantynKechedzhi：
是的。由许多物体组成的局域量子系统的一个关键特性是，施加到任何一个物体上的外部脉冲或力，即使再弱，也会影响它旁边的物体，但是却不会影响整个系统。
从这个意义上说，系统的响应是局部的。相比之下，在一个混沌系统中，一个小扰动就会影响整个系统。

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所以，正是这种局域化现象阻止了时间晶体从外部吸收能量。
时间晶体和永动机有多相似？
KostyantynKechedzhi：
在实验中，我们观察到时间晶体从驱动它行为的脉冲中吸收的能量净值始终为零。这也许就是为什么它们经常被比作永动机。

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然而，永动机必须要在没有外部能源的情况下做功，这便违反了热力学定律。相比之下，没有能量源，时间晶体的运动不会对外做功，因此不违反物理定律。
时间晶体会随着时间分解吗？
KostyantynKechedzhi：
目前的时间晶体无法做到百分百与环境隔离，而这种与环境的弱耦合就导致时间晶体的「寿命」是有限的。
换句话说，在足够长的时间后，现实中的时间晶体的周期性运动模式不会再重复。
时间晶体可能有哪些应用？
KostyantynKechedzhi：
时间晶体就像铁磁体或超导体一样，是对称性自发破缺或自发有序的例子。
例如，铁磁体本质上是一个由微小的磁体组成的系统，这些磁体的磁极都指向一个方向，所以从这个意义上讲，它是有序的。

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而对称性在这种状态下被「自发」地打破了，因为在正常物质中，组成粒子的极点都指向随机的方向，这便是对称性自发破缺。
对称性自发破缺一旦进入一个稳态，如铁磁体或超导体的电阻消失，通常都具有重要的技术价值。
时间晶体为什么很难研究？
KostyantynKechedzhi：
其挑战在于，量子物质无法与环境做到完全隔离。
为什么要用量子计算机来创造时间晶体？
XiaoMi：
量子计算机是实现时间晶体的首选平台，因为它们有精确校准的量子逻辑门。

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量子逻辑门和传统的逻辑门有什么区别？
XiaoMi：
量子逻辑门是传统计算机逻辑门的量子计算版本，其允许以非常高的精度实现时间晶体所需的多体相互作用。

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以前关于时间晶体的研究都是在量子模拟器上进行的，而这些平台缺乏量子计算机的精度。因此，这些实验存在着许多由于非预期的相互作用而导致的缺陷。
新研究中展示了什么？
XiaoMi：
我们设计了理论上可以呈现时间晶体相互作用类型的量子电路，并从中收集了数据。
通过各种技术手段，我们验证了这些数据与时间晶体的行为是一致的：
时间晶体秩的衰减或「融化」只是由外部退相干引起的，而不是系统的内部动力学。
无论系统的初始状态如何，时间晶体的特征是存在的。