??美國物理學(xué)家受斐波納契數(shù)列的啟發(fā),將這種序列的激光脈沖照射到量子計(jì)算機(jī)內(nèi)的原子上,創(chuàng)造出一
種前所未見的時(shí)間物質(zhì)相。研究人員在20日的《自然》雜志上發(fā)表論文指出,盡管只有一種單一的時(shí)間流,
但該時(shí)段具有兩個時(shí)間維度的好處,存儲在該時(shí)段的信息比目前在量子計(jì)算機(jī)中使用的其他設(shè)置更能防止出
錯。因此,這些信息可在不被篡改的情況下存在很長時(shí)間,這是量子計(jì)算可行性研究的一個重要里程碑。
??該研究的主要作者、美國紐約熨斗研究所計(jì)算量子物理中心研究員菲利普·杜米特雷斯庫表示,這種方法
使用了“額外的”時(shí)間維度,“這是一種完全不同的思考物質(zhì)相的方式”。
??該團(tuán)隊(duì)的量子計(jì)算機(jī)的主力是鐿元素的10個原子離子。每個離子都由離子阱產(chǎn)生的電場單獨(dú)保持和控制
,并且可使用激光脈沖進(jìn)行操作或測量。這些原子離子中的每一個都可作為量子比特。
??物理學(xué)家使用“對稱性”讓量子比特變得更強(qiáng)大,對稱性本質(zhì)上是一種可抵抗變化的性質(zhì)。一種方法是
通過有節(jié)奏的激光脈沖轟擊原子來增加時(shí)間對稱性。研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)不是只有一次對稱性,而是通過有序但
不重復(fù)的激光脈沖來增加兩次對稱性。
??雖然周期性激光脈沖會交替(A、B、A、B、A、B等),但研究人員基于斐波納契序列創(chuàng)建了一種準(zhǔn)周
期激光脈沖方案。在這樣的序列中,序列的每個部分是前面兩個部分(A、AB、ABA、ABAAB、ABAABAB
A等)的總和。這種排列,就像時(shí)間準(zhǔn)晶體一樣,是有序的,沒有重復(fù),而且是一種被擠壓成單一維度的2維
圖案。這種維度扁平化理論上導(dǎo)致了兩個時(shí)間對稱性,而不是只有一個:系統(tǒng)本質(zhì)上從一個不存在的額外時(shí)
間維度獲得了額外的對稱性。
??研究人員周期性地使用基于斐波納契數(shù)列的序列向計(jì)算機(jī)的量子比特發(fā)出激光脈沖。重點(diǎn)放在10個原子
陣容兩端的量子比特上,這就是研究人員希望看到的物質(zhì)的新階段同時(shí)經(jīng)歷兩個時(shí)間對稱性的地方。在周期
性測試中,邊緣量子比特保持量子狀態(tài)約1.5秒。在準(zhǔn)周期模式下,量子比特在整個實(shí)驗(yàn)過程中保持量子狀
態(tài),大約5.5秒。