7 月28 日發表在論文預印網arXiv，由Google公司、美國普林斯頓大學、和史丹福大學等知名機構合作的一項研究報告說，他們使用量子電腦造出了「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。普通晶體就是裏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。時間晶體裏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建構時間晶體的藍圖，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，形成一個鏡像版本，實際上就像是一個次級多體定位狀態。

最後，通過應用激光，刺激這些狀態之間不斷轉變並重複循環： 從本態到鏡像態， 再變回去，但是卻不會消耗激光的能量。現在，這份研究提出，利用一個擁有20 個量子比特的量子電腦晶片，「通過控制單個量子比特之間互動的強度，實現了隨機互動和多體定位」。之後，使用微波翻轉這些粒子，讓它們在本態和鏡像態之間變換，無需消耗外部能量。

目前還不明確這項研究能夠展現怎樣實際的用途。研究者表示，這展示了「使用目前的量子處理器研究物質的非平衡相，是一種具有擴展性的方法」。簡言之，這份研究展示量子電腦可用於研究時間晶體。這份研究尚未經過同行審議。◇

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