此项研究中 ， Khemani等人与谷歌量子AI团队合作 ， 他们使用谷歌的Sycamore量子计算硬件 ， 使用量子比特对20次“自旋”进行编程 。
研究人员通过量子计算机的特殊能力证实了他们所称的真实的时间晶体 。 不过 ， 由于量子设备并不完美 ， 其尺寸和相干时间有限 ， 这意味着他们的实验在尺寸和持续时间上有限——只能观察到几百个周期而不是无限期的时间晶体振荡 。 为了评估产出的稳定性 ， 研究人员还设计了各种方案 ， 包括在时间上向前和向后运行模拟并缩放其大小 。
“我们设法利用量子计算机的多功能性来帮助分析其自身的局限性 ， ”论文作者之一、马克斯普朗克复杂系统物理研究所所长Moessner表示 ， “本质上 ， 它告诉我们如何纠正自己的错误 ， 以便从有限时间的观测中确定理想时间结晶行为的指纹 。 ”
理想的时间晶体有一个关键特征：其在所有状态下都表现无限振荡 。 验证这种对状态选择的稳健性是一项关键的实验挑战 ， 研究人员设计了一种协议 ， 只需运行1次机器就能探测超过100万个时间晶体的状态 ， 而且只用几毫秒的运行时间 。
“我们量子处理器的一个独特之处在于它能够创造高度复杂的量子态 ， ”论文作者之一、谷歌研究员Xiao Mi表示 ， “这些状态能有效验证物质的相位结构 ， 而不用调查整个计算空间 。 这原本是一项棘手的任务 。 ”
【斯坦福大学、谷歌等机构用“悬铃木”量子计算机创建时间晶体】此项研究的成果也表明 ， 量子计算机在计算以外越来越有用 。 “我很乐观 ， 有了更多更好的量子比特 ， 我们的方法可以成为研究非平衡动力学的主要方法 。 ”论文作者之一、谷歌研究员Pedram Roushan表示 。