科学家最近用量子计算机模拟运行了一个时间晶体，它是至今为止世界上规模最大的一个时间晶体，这展示了量子计算机在模拟复杂理论方面的强大能力。

什么叫做用量子计算机模拟时间晶体？没错，两者都是很抽象的物体。确切地说，它们都是量子力学范畴的物体。就像我们所在物质空间的一切物质都需要用这个空间的工具去制造一样，科学家现在需要用量子世界的工具制造量子世界的物体。

量子计算机是使用量子力学规律建造的计算机。量子力学描述的是电子这一层级物质世界的规律。在这一层级的微观世界中，如果你能看到它的实际情况，会发现观测结果往往和它们的实际活动不一致。这种概念就像著名的薛定谔猫的思想实验描述的那样，盒子里面的猫在某一个时间点有它确定的生死状态，但是没有打开盒子之前，你都无法知道。

时间晶体也是量子力学世界中的一种物体。早在十年前，理论物理学家弗兰克·威尔切克（Frank Wilczek）构想了时间晶体的概念，认为存在一种物质，里面的粒子所处的状态在按照一定时间规律变换和重复。

通常所谓的晶体，就是里面的原子按照特定规律重复排布的物质，像盐、雪花等物体，可以理解为内部的结构在空间上重复相同的规律。时间晶体里面也有特定重复的结构，但是它按照一定的时间规律重复，可以理解为内部的结构在时间上重复相同的规律，所以被称为时间晶体。

理论上说，这种物质又可以有很多不同的具体形式，比如内部的原子可以不停歇地振动、自旋，或先朝一个方向运动，之后朝另一个方向运动，但是这可以在不需要耗费能量的情况下进行，展现一种永动的神奇状态。这打破了热力学认知。

但是这没关系，现在人们能够接受的、打破常规认知的物体越来越多。比如超导体就是常听说的一种违背常规认知的物体。超导体在极低温或极高压的情况下，将出现电阻为零的模式。超导体也是量子力学世界内的物体。

威尔切克在2012年提出时间晶体这种物质的概念后，直到2016年，一组科学家才设计出第一个构建时间晶体的蓝图，设计出其中一种形式的时间晶体。

当时，科学家发现，可以用量子比特模拟时间晶体的存在形态。比特是现代计算机的基础信息单位，只有0和1两种状态；而量子比特就是量子计算机的基础信息单位，除了0和1，还有量子的叠加态。当时，科学家用20个量子比特的芯片模拟了他们设计的时间晶体。

3月2日发表于《科学》子刊《科学进展》（Science Advances）上的一份研究中，研究人员利用了57个量子比特模拟了一个时间晶体，是之前模拟规模的近三倍。

具体地说，澳大利亚墨尔本大学（University of Melbourne）的几位物理学家连线控制位于美国的一个IBM量子计算机，构建了这个时间晶体系统，能够展现无需能量且按照时间周期重复某种循环的状态。

研究者表示，这项实验展示了时间晶体令人兴奋的研究前景，特别是作为量子计算机存储器方面的应用。不过还有很多工作要做。这个系统目前最多只能完成50次循环。