芬兰在量子计算领域取得突破

Časovni kristali so eksotična oblika snovi, ki se gibljejo brez porabe energije. Znanstveniki z Univerze Aalto so prvič povezali tak kristal z zunanjim sistemom.

照片：谷歌

欧洲科学家首次成功将时间晶体连接到外部系统，标志着量子计算发展迈出了重要一步。芬兰埃斯波阿尔托大学研究员杰雷·马基宁（Jere Mäkinen）领导的研究团队发表了一项研究，描述了他们如何将时间晶体转化为光机系统。这样的系统可以为量子计算机提供极其精确的传感器或存储单元。

该实验是在国家研究基础设施 OtaNano 的一部分低温实验室进行的，并借助了阿尔托科学 IT 项目的计算能力。

时间晶体是由诺贝尔奖得主弗兰克·威尔切克于2012年提出的理论，它是一种无需外部能量输入即可在最低能量状态下运行的量子系统。2021年，斯坦福大学、谷歌、马克斯·普朗克和牛津大学的研究人员利用Sycamore量子处理器制造出时间晶体。后来，代尔夫特理工大学在钻石内部制造出了一种晶体。

阿尔托大学的科学家现已证明，将晶体与外部系统耦合并调整其特性是可能的。他们利用无线电波将磁振子准粒子注入氦-3超流体中。关闭泵后，磁振子形成了一个时间晶体，其活性可维持长达10^8个周期。

当它逐渐消失时，晶体会与附近的机械振荡器耦合，该振荡器取决于它的频率和振幅。Mäkinen指出，这种行为类似于LIGO天文台用于探测引力波的光机械现象。