由信息和系统研究组织 信用:CC0公共领域 时间晶体听起来像科幻小说中的东西，但它们可能是量子网络研究的下一个重大飞跃
日本的一个团队提出了一种方法，利用时间晶体来模拟计算能力非常低的大规模网络
他们在10月16日的《科学进展》上发表了他们的结果
首次理论化是在2012年，观测是在2017年，时间晶体是在时间上重复的物质排列
正常晶体，如钻石或盐，在空间中重复它们的原子自组织，但在时间上不显示任何规律性
时间晶体会自我组织并及时重复它们的模式，这意味着它们的结构会随着时间的推移而周期性变化
“对时间晶体的探索是一个非常活跃的研究领域，已经实现了多种多样的实验实现，”论文作者、美国国家信息学研究所信息学研究部的教授凯·内本说
“然而，对于时间晶体的本质和它们的特性，以及一系列提出的应用，缺乏直观和完整的见解
在本文中，我们提供了基于图论和统计力学的新工具来填补这一空白
" Nemoto和她的团队专门研究了时间晶体的量子性质——它们如何以可预测的重复模式从一个时刻转移到另一个时刻——如何用于模拟大型专业网络，如通信系统或人工智能
视频以完美的时间水晶开始
随着时间的推移，量子系统的参数发生变化，时间晶体开始熔化
通过观察网络，我们可以看到时间晶体融化了多少
有趣的是，时间晶体的融化速度不一样，有些部分的融化速度比其他部分快
视频快结束的时候，我们可以看到时间晶体已经完全融化了
学分:量子信息科学全球研究中心，日本国家信息学研究所 “在经典世界中，这是不可能的，因为它需要大量的计算资源，”国家信息学研究所论文的第一作者之一玛尔塔·埃斯塔雷拉斯说
“我们不仅带来了代表和理解量子过程的新方法，也带来了看待量子计算机的不同方式
" 量子计算机可以存储和操纵多种信息状态，这意味着它们可以通过同时解决几个潜在的结果，而不是像经典计算机一样一个接一个地处理庞大的数据集，而只需要相对较少的功率和时间
“我们能使用这种网络表示及其工具来理解复杂的量子系统及其现象，并识别应用吗？”内本问
“在这项工作中，我们表明答案是肯定的
" 研究人员计划在他们的方法经过实验测试后，利用时间晶体探索不同的量子系统
有了这些信息，他们的目标是提出在几个量子位或量子位中嵌入指数级大型复杂网络的实际应用
“使用这种带有几个量子位的方法，人们可以模拟一个复杂的网络，其规模相当于整个全球互联网，”内本说
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