1.媒体来源:
大纪元
2.记者署名:
高文森
3.完整新闻标题:
量子电脑模拟出世界上最大时间晶体
4.完整新闻内文:
科学家最近用量子电脑模拟运行了一个时间晶体，是至今为止世界上规模最大的一个，展
示了量子电脑在模拟复杂理论方面的强大能力。
什么叫做用量子电脑模拟时间晶体？没错，两者都是很抽象的物体。确切地说，它们都是
量子力学范畴的物体。就像这个物质空间的一切物质都需要用这个空间的工具去制造一样
，科学家现在需要用量子世界的工具制造量子世界的物体。
量子电脑是使用量子力学规律建造的电脑。量子力学描述的是电子这一层级物质世界的规
律。在这一层级的微观世界中，如果你能看到它的实际情况，会发现观测结果往往和它们
的实际活动不一致。这种概念就像著名的薛定谔猫的思想实验描述的那样，盒子里面的猫
在某一个时间点有它确定的生死状态，但是没有打开盒子之前，你都无法知道。
时间晶体也是量子力学世界中的一种物体。早在十年前，理论物理学家弗兰克·威尔切克
（Frank Wilczek）构想了时间晶体的概念，认为存在一种物质，里面的粒子所处的状态
在按照一定时间规律变换和重复。通常所谓的晶体，就是里面的原子按照特定规律重复排
布的物质，像盐、雪花等物体，可以理解为内部的结构在空间上重复相同的规律。时间晶
体里面也有特定重复的结构，但是它按照一定的时间规律重复，可以理解为内部的结构在
时间上重复相同的规律，所以被称为时间晶体。
理论上说，这种物质又可以有很多不同的具体形式，比如内部的原子可以不停歇地振动、
自旋，或先朝一个方向运动，之后朝另一个方向运动，但是这可以在不需要耗费能量的情
况下进行，展现一种永动的神奇状态。这打破了热力学认知。
但是这没关系，现在人们能够接受的、打破常规认知的物体越来越多。比如超导体就是常
听说的一种违背常规认知的物体。超导体在极低温或极高压的情况下，将出现电阻为零的
模式。超导体也是量子力学世界内的物体。
威尔切克在2012年提出时间晶体这种物质的概念后，直到2016年，一组科学家才设计出第
一个构建时间晶体的蓝图，设计出其中一种形式的时间晶体。
当时，科学家发现，可以用量子比特模拟时间晶体的存在形态。比特是现代电脑的基础信
息单位，只有0和1两种状态；而量子比特就是量子电脑的基础信息单位，除了0和1，还有
量子的叠加态。当时，科学家用20个量子比特的芯片模拟了他们设计的时间晶体。
3月2日发表于《科学》（Science）子刊《科学进展》（Science Advances）上的一份研
究，利用57个量子比特模拟了一个时间晶体，是之前模拟规模的近三倍。
具体地说，澳大利亚墨尔本大学（University of Melbourne）的几位物理学家连线控制
位于美国的一个IBM量子电脑，构建了这个时间晶体系统，能够展现无需能量，按照时间
周期重复某种循环的状态。
研究者表示，这项实验展示了时间晶体令人兴奋的研究前景，特别是作为量子电脑存储器
方面的应用。不过还有很多工作要做。这个系统目前最多只能完成50次循环。
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6.备注:
时间晶体乃一开放系统，其与周围环境保持非平衡态，呈现时间平移对称破缺的特性。随
著时间演进，时间晶体仍无法与环境达到热平衡。相对于寻常晶体在空间上呈周期性重复
，时间晶体则在时间上呈周期性重复而呈现永动状态。
常规晶体是一个三维物体。时间晶体是一种四维以上晶体，在时空中拥有一种周期性结构
。一个时间晶体能自发破坏时间平移的对称性，做空间的非平移运动，时间晶体的构成以
‘空间’非定域的粒子交叉存在做相互关联运动，是能效粒子的‘额外维’超出‘定域空
间’的能动量，时间晶体的存在同样揭示了‘超额外维度’的存在意义。
它可以随着时间改变，但是会持续回到它开始时的相同形态，就如一个钟的移动的指针周
期性的回到它的原始位置。与普通的钟或者其他周期性的过程不同的是，时间晶体和空间
晶体一样会是最低限度的能量的一种状态。可以将它看作是一只可以永远保持走时精确无
误的钟，即便是在宇宙达到热寂之后也是如此。
时间晶体并不违背能量守恒定律-因为没有任何能量被移走。