Google的Quantum AI解锁了一个奇怪的物质新阶段

在量子处理器上已经实现了物质的异国阶段。物质可以以不同的形式或相位,例如液态水或固体冰。这些阶段通常在平衡条件下被理解,其中一切随着时间的推移保持稳定。但是,自然也允许许多陌生的可能性:仅在系统[...]

来源:SciTech日报
科学家们使用量子计算机来观察物质的前所未见的相,为超越传统物理学极限的发现打开了大门。信用:股票

物质的奇异相已在量子处理器上实现。

物质可以以不同的形式或相存在,例如液态水或固态冰。这些阶段通常是在平衡条件下理解的,即随着时间的推移,一切都保持稳定。然而,大自然也允许更奇怪的可能性:只有当系统失去平衡时才会出现的阶段。 《自然》杂志发表的一项新研究表明,量子计算机为研究这些不寻常的物质状态提供了一种强大的新工具。

自然

与普通相相比,非平衡量子相是通过它们如何随时间变化和演化来定义的,这是一种无法用标准平衡热力学解释的行为。 Floquet 系统(以规则、重复周期驱动的量子系统)中出现了一个特别有趣的例子。这种周期性驱动可以产生平衡条件下不存在的全新秩序类型,揭示出远远超出物质常规相允许范围的现象。

来自慕尼黑工业大学 (TUM)、普林斯顿大学和 Google Quantum AI 的团队使用 58 个超导量子位量子处理器实现了 Floquet 拓扑有序态,这是一个理论上提出但之前从未观察到的相。他们直接对边缘的特征定向运动进行成像,并开发了一种新颖的干涉算法来探测系统的潜在拓扑特性。这使他们能够见证奇异粒子的动态“嬗变”——这是理论上预测的这些奇异量子态的标志。

普林斯顿大学

量子计算机作为实验室

DOI: 10.1038/s41586-025-09456-3 不错过任何突破:加入 SciTechDaily 时事通讯。 谷歌 发现 新闻