物理学家首次将量子处理器转化为一种似乎违反物理学的物质状态，这一突破可能是使量子计算更加实用的一步。

量子计算机有望拓宽算法的种类，使其能够快速实用地运行，有可能加快从粒子物理学到药理学再到气象学等许多领域的研究。

在开发该技术的基础方面已经取得了巨大的进展，但随着技术的扩大，错误成为一个主要障碍。

来自中国和美国的一个物理学家团队，希望通过实验使量子计算机表现得像一种坚固的时间晶体，从而使这项技术在扩展时不那么容易出错。

时间晶体是一组显示重复图案的粒子。在构成钻石和石英等规则晶体的图案在3D空间中回声的地方，时间晶体像钟摆一样周期性地移动，在时间中滴答作响。

它们的独特之处在于，它们能够在没有“推动”的情况下做到这一点。时间晶体按照自己的节奏在最低能量状态下振荡，就像一个孩子在秋千上踢腿，无视父母的反复推动。

著名物理学家弗兰克·威尔切克（Frank Wilczek）于2012年提出了时间晶体的想法，最初受到了相当多的怀疑。

从那时起，许多具有时间晶体行为的系统已被实验证明，为工程师提供了一种经过验证的新工具来测量和塑造世界，并为量子计算中的精度问题提供了潜在的解决方案。

典型的计算仅限于用1和0表示的二进制数字构建的逻辑，量子计算的“量子位”更适合于独特的计算类型，允许在一个步骤中解决复杂的算法。

量子位是一种模糊的可能性，就像一张清晰的牌桌，发牌人先把花色显示为红色或黑色。就像卡片计数器可以利用对自己有利的几率一样，量子计算利用量子比特的内置潜力进行计算。通过纠缠量子比特的命运来组合它们，构建了一个更大的牌，以更有用的方式调整了概率。

不幸的是，量子位几乎可以与环境中的任何东西纠缠在一起，随机地洗牌，让程序退出游戏。将量子位扩展到所需的数千个，会极大地增加不必要的噪声潜入的可能性。

时间晶体以前曾被提出作为减少量子误差的手段，尽管将理论推向实际应用已被证明具有挑战性。

一种被称为“拓扑”的时间晶体比其他类型更有优势。虽然孤立振荡可以在空间中重复的特定粒子区域内表现出时间晶体特性，但拓扑时间晶体将钟摆摆动表现为更一般系统的整体特征，这都要归功于量子纠缠的相同现象。

这种振荡活动的普遍传播不太容易受到局部干扰，即使系统中孤立的区域被推来推去，也能使钟摆的摆动保持完美的运动。

通过成功编程一种高度稳定的超导量子计算形式，以展示拓扑时间晶体行为，研究小组发现，创建一个更不容易受到干扰的量子系统是可行的。

通过测试，该系统可以处理环境中合理水平的模拟噪声，保持相对稳定。该实验还反映了使用类似的超导电路探索时间晶体所代表的非平衡运动领域的潜力。

作为概念验证，时间晶体的不可思议的滴答声可能在未来的技术中占有重要地位。

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

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