欧亿平台| 欧亿平台在线登录注册|欧亿平台APP登陆下载【官网站点】

【欧亿平台官网注册】突破热力学第二定律的限制!谷歌量子计算机造出时间晶体

当地时间 7 月 28 日,谷歌在一篇预印本论文中表示,其首次使用 “悬铃木” (Sycamore)量子计算机创造出了 “真正的时间晶体”。

《【欧亿平台官网注册】突破热力学第二定律的限制!谷歌量子计算机造出时间晶体》

图 | 在不消耗能量的情况下时间晶体可在两种状态间来回翻转(来源:Quanta Magazine )

参与该研究的科学家超过 80 人,分别来自斯坦福大学、普林斯顿大学、MIT 和德国德累斯顿马普固体化学物理学研究所(德累斯顿)等科研院所,论文标题为《在量子处理器上观测时间晶体的本征态序》(Observation of Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor )。

《【欧亿平台官网注册】突破热力学第二定律的限制!谷歌量子计算机造出时间晶体》

图 | 论文作者多达八十几位(来源:arXiv )

论文作者之一的德累斯顿研究所物理学家罗德里希・莫斯纳( Roderich Moessner)告诉媒体:“这一结果是惊人的,我们逃避了热力学第二定律。”

此前,许多学者都在尝试模拟和制造时间晶体,但始终未能如愿。在谷歌量子计算机 “悬铃木”的帮助下,该团队实现了之前从未完成的实验,即模拟那些人类可以想象、但自然界可能永远不会存在的东西。

人们一直认为物理学上不可能存在「时间晶体」这种奇异的物相,但现在事实已经摆在我们的面前了。

和人们想象中的永动机一样,时间晶体在各状态之间永久循环而不消耗能量。物理学家声称已经在量子计算机中构建了这种全新的物相。这可能是近几十年来最为重大的一次物理发现。

在本周四于预印版论文平台 arXiv 上发布的论文《Observation of Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor》中,来自谷歌和斯坦福、普林斯顿等大学的研究者们表示,他们已经使用谷歌的量子计算机展示了一种真正的「时间晶体」。

此外,来自荷兰代尔夫特理工大学等机构的研究团队本月早些时候也于论文《Observation of a many-body-localized discrete time crystal with a programmable spin-based quantum simulator》中声称在金刚石中创造了时间晶体。物理学界最近一段时间的发展让人看到了新世界。

作为物理学家多年来一直努力期望实现的全新物质阶段,时间晶体是一种物相,其某部分不断规律、重复地往复运动,而且是在不消耗任何能量的情况下保持这种变化的。

安卓内存巨大但还是杀后台,为什么 Google 要整治这一行径?

安卓,内存,ROM【欧亿怎么注册】【欧亿手机版登录链接】

「这是一个惊人的结果:它跳出了热力学第二定律(孤立系统自发熵增),」德国德累斯顿马克斯 · 普朗克复杂系统物理研究所所长、谷歌论文的合著者 Roderich Moessner 说道。

时间晶体也是第一个自行打破「时间平移对称性」的物体,该规则指稳定物体在极长时间内保持不变的传统规则。时间晶体既稳定又不断变化,在特殊时刻呈现周期性。

时间晶体是物相的新类别,扩展了物相的定义。所有其他已知物相,如水或冰,都处于热平衡状态:这些物质的组成的原子处于环境温度允许的最低能量状态,并且它们的特性不随时间变化。时间晶体是第一个「不平衡」物相:即使处于激发态和演化态,它仍然有秩序和完美的稳定性。

「我们正在研究的是一个全新的,激动人心的领域,」斯坦福大学的凝聚态物理学家 Vedika Khemani 说道。她在研究生期间就与他人合作发现了这个新物相,并于近期与谷歌合著了新论文。

普林斯顿的 Khemani、Moessner、Shivaji Sondhi 和英国拉夫堡大学的 Achilleas Lazarides 于 2015 年发现了新物相的可能性并描述了其关键特性。不久以后,微软 Station Q 的 Chetan Nayak 和加州大学圣巴巴拉分校领导的一组物理学家将其定义为时间晶体。

在过去五年中,科学家们争相寻找时间晶体,但之前的一些研究虽然按照研究人员设置的条件取得了成功,但未能满足确定时间晶体存在所需的所有标准。「我们有充分理由认为这些实验都没有完全成功,谷歌这样的量子计算系统有条件完成更据说服力的实验。」牛津大学凝聚态物理学家 John Chalker 说道。

谷歌的量子计算团队在 2019 年首次实现了量子优越性,因超越常规计算机的能力登上了 Nature 封面。不过当时展示的算法是为了速度目标而设计的,并不具有基础科学探索意义。新的时间晶体研究标志着量子计算机第一次站在了前人无法企及的高度。

「这就是谷歌量子处理器的绝妙之处,」Nayak 说道。

谷歌量子计算机的处理器。

通过昨天提交的论文预印版及其他近期成果,研究人员实现了对于量子计算机的最初期望——物理学家理查德 · 费曼(Richard Feynman)在 1982 年发表的论文中认为,量子计算机可以用来模拟任何可以想象的量子系统中的粒子。

时间晶体让这一愿景成为了现实。鉴于其精密而复杂的内部机制,自然界本身可能永远不会创造出这样的量子形态。在极小的空间尺度上,大自然最令人费解的法则激发了想象力,让我们看到了「不可能」的现象。

文章来源: 机器之心

【欧亿娱乐怎么登陆】【欧亿平台登陆地址】

大数据分析面向新生的入门级职位

大数据,数据中心,云计算,数据分析

点赞