中国超导量子芯片再获突破，成功实现“时间晶体”

自从超导量子芯片新概念被提出来后，一直被视为超级计算机和物理学等多种领域的未来核心应用，尤其是在物理学大有所为。然而关于超导量子芯片的研究大都处于研究期，仍未得到重大突破应用在实际中。

2021年12月，来自浙江大学杭州国际科创中心量子计算创新工坊的科研团队，首次发布“莫干1号”“天目1号”超导量子芯片学术成果，历经半年左右，终在2022年7月22日重磅发布“天目1号”超导量子芯片系列应用成果，成功在超导量子芯片上首次采用全数字化量子模拟方式，演示了一种全新的物质，科学团队将其命名为“拓扑时间晶体”。

据了解，“时间晶体”是2012年诺贝尔物理学家获得者麻省理工学院教授Frank Wilczek最早提出的，是指类似食盐、矿石等晶体在空间排列上呈现一定的周期性变化，而时间晶体试图把“晶体”的特征拓展到时间维度，在时间上叶城县一定的周期性变化。

浙江大学和清华大学联合合作，首次提出“全数字化量子模拟”的实验方案，利用超导量子芯片“天目1号”上的26量子比特来实现全新的时间晶体。

在实验中，科学团队通过全数字化量子模拟，首次成功模拟了26个“准粒子”组成的链状拓扑时间晶体。通过调制系统扰动，成功刻画出该拓扑相与平庸热化相的边界。

这一研究成果，不仅表明超导量子芯片上使用数字化量子模拟可以制备拓扑时间晶体，更表明这种方法有望被用于探索更多的物理学前沿问题。

该项研究及具体细节已整理发表在知名学术杂志《自然》上。