去年七月，谷歌联合几十位物理学家首次用自家量子计算机造出“时间晶体”，即一开放系统，其与周围环境保持非平衡态。澳大利亚物理学家们日前已对半个地球以外的量子计算机开展编程，以製造或至少模拟出一个创纪录的“时间晶体”。此外，“时间晶体”相互作用也可用于改善原子钟、GPS等系统的性能。

 澳大利亚物理学家表示，日前设计出迄今为止最大的“时间晶体”，该时间晶体由五十七个量子比特组成，比早前谷歌科学家模拟的二十个量子比特的时间晶体大两倍多。量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。专家表示，这是重要进步，工作显示了量子计算机模拟複杂系统的能力，使这些系统不只存在于物理学家的理论中。

 专家指出，“时间晶体”的概念最早出现在十年前，由诺贝尔物理学奖得主、麻省理工学院理论物理学家弗兰克 · 威尔泽克最先提出。威尔泽克表示，“时间晶体”经历周期性运动，每隔一段时间就会回到最初的形态，并能自发打破时间平移对称性。也就是说，它可以随着时间改变，但是会持续回到开始时的相同形态，如同钟錶的指针周期性地回到原始位置。“时间晶体”是一种量子粒子系统，被锁在一段永恆的时间循环中，类似于原子在一个真实的晶体中不断重複的空间形态。

 澳大利亚墨尔本大学理论学家菲利普 · 弗雷等人使用IBM量子计算机开展远程模拟，进行了更大的量子比特演示，他们可以同时将量子比特设置为○和一或一和○，并通过编程使它们像磁铁一样相互作用。在它们相互作用的某些设置中，研究人员发现，五十七个量子比特的任何初始设置都保持稳定，如○一一○一一○一一一○……，每两个脉冲就会回到原始状态。理论学家指出，如果磁铁没有相互作用，脉冲也会使它们翻转一百八十度，并产生一样的半频响应。

 哈佛大学凝聚态理论学家解释，是磁铁之间的相互作用让这种结构趋于稳定，才使该系统成为“时间晶体”，这就使得这个系统不会受一些瑕疵影响，比如如果脉冲长度不一，磁铁也能进行翻转。仅仅提高磁铁间的相互作用强度是不够。相邻两个磁铁间的相互作用必须随机变化，如果所有磁铁间的相互作用都一样强，那么有一个磁铁出了问题，就可能导致链条上的其他磁铁出现翻转错误。正是这种随机性阻止错误的传播，并稳定了“时间晶体”。

 美 子