谷歌稱用量子計算機造出了時間晶體

谷歌稱用量子計算機造出了時間晶體

7月28日發表在論文預印網arXiv,由谷歌公司、美國普林斯頓大學、和斯坦福大學等知名機構合作的一項研究報告說,他們使用量子計算機造出了“時間晶體”。

美國物理學家維爾切克(Frank Wilczek)於2012年第一次提出了時間晶體的概念。普通晶體就是裡面的原子按照特定規律重複排布的物質,像鹽、雪花等物體,可以理解為內部的結構在空間上重複相同的規律。時間晶體裡面也有特定重複的結構,但是它按照一定的時間規律重複,可以理解為內部的結構在時間內重複相同的規律,所以被稱為時間晶體。

理論上說,這種物質在不需要耗費能量的情況下,內部的原子可以不停歇地振動、自旋,或先朝一個方向運動,之後朝另一個方向運動,展現一種永動的神奇狀態。時間晶體是一種打破熱力學認知的物體。很多科學家認為這種物質不存在。

2016年,一組科學家提出了第一份構建時間晶體的藍圖,是時間晶體研究的一個重要里程碑。量子雜誌(Quanta Magazine)介紹說,這種時間晶體具有三大核心元素。第一是有一組各自具有磁場朝向的磁性粒子,被鎖定在不同的高能態和低能態下,研究人員將這稱為多體定位(many-body localization)。

第二要素是,這些粒子的朝向可以完全翻轉,形成一個映象版本,實際上就像是一個次級多體定位狀態。

最後,透過應用鐳射,刺激這些狀態之間不斷轉變並重復迴圈:從本態到映象態,再變回去,但是卻不會消耗鐳射的能量。

這份研究尚未經過同行審議。

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