导语：

近期，新智元报道了谷歌与多位物理学家携手，通过量子计算机成功打造出“时间晶体”。这一创新突破了传统热力学第二定律的框架，引发了科技界的广泛关注。

正文：

谷歌与包括斯坦福大学、普林斯顿大学在内的多所知名学府合作，于7月28日发布了一项具有里程碑意义的研究成果——“Observation of Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor”。在这篇论文中，研究团队证实，真正的“时间晶体”已被谷歌的量子计算机观察到。

“时间晶体”的概念源于2012年，诺贝尔物理学奖得主弗兰克·维尔茨克提出了这一设想。他指出，“时间晶体”能够在一定周期内重复运动，且无需外界能量输入，始终保持稳定循环。然而，这一设想在2014年被加州大学伯克利分校和东京大学的研究人员证明难以实现。随后，2015年的另一项研究在普林斯顿大学和马克思普朗克研究所的推动下，提出了首个多体非平衡相——“π自旋玻璃相”，并通过周期性驱动的Floquet系统实现了这一目标。

2016年，加州大学圣巴巴拉分校和微软的研究团队进一步证实了Floquet“时间晶体”的存在，这类晶体在受到周期性外部能量驱动时，能够展现威尔茨克所设想的行为。值得注意的是，这些“时间晶体”并非处于热平衡状态，而是多体局部系统，其自旋或其他部分无法达到平衡状态，但在局部状态下仍能无限循环。

时间晶体的本质与意义：

时间晶体的概念，通过类比冰块与水之间的相互作用，可以帮助理解其特性。冰块与液态水在接触时，分别以不同的温度存在，最终达到热平衡。与此类似，时间晶体在物理世界中表现为一种“非平衡”相，其原子结构在不同构型间循环，却不受能量损失影响。

理论上来讲，时间晶体的熵可以保持不变，这是传统物理定律所未见的现象。这意味着时间晶体在物理状态上的稳定性超越了熵增原理，能够在一个孤立系统中实现无尽循环，如同魔法般创造出“永生”的物质形态。

对于量子计算而言，时间晶体的发现可能成为关键突破。量子计算机因其复杂性和计算难题而备受关注，但实现和操作量子比特面临着“退相干”的挑战，即量子态的不稳定导致结果难以预测。时间晶体的连续性特质，使其在量子计算机中运行时，能够帮助确保量子一致性，从而提升量子计算的效率和可靠性。

尽管这一进展仅是量子计算领域的一小步，但它预示着量子计算技术可能在几十年内取得重大突破。谷歌的这一成就不仅证实了人类制造时间晶体的可能性，还为加速量子计算技术的发展带来了希望。

参考文献：

• Google May Have Achieved Breakthrough in Time Crystals
• First Time Crystal Built Using Google’s Quantum Computer