中国超导量子重磅突破！实现全新“时间晶体”

2021年12月，浙江大学杭州国际科技创新中心量子计算创新工场首次发布莫一号天目一号超导芯片的学术成就。

半年多过去了，2022年7月22日，浙江大学再次发布天目一号超导量子芯片的系列应用成果，首次在超导量子芯片上采用全数字量子模拟，展示了一种全新的材料拓扑晶体

相关结果已发表在《自然》杂志上。

时间晶体最早是由2012年诺贝尔物理学奖得主，麻省理工学院教授弗兰克·维尔泽克提出的:盐，矿石等晶体的原子在空间排列上呈现一定的周期性变化，而时间晶体则试图把水晶其特征延伸到时间维度，在时间上也表现出一定的周期性变化。

浙大联手清华团队首次尝试全数字量子模拟，实验方案，用超导量子芯片天目一号互联网上的26个量子比特，通过一个深度高达240层的量子门电路，实现了设想中的全新时间晶体。

通过全数字量子模拟，研究团队首次成功模拟26 准粒子一个链式拓扑时间晶体，由通过调节系统扰动，成功地描绘了拓扑相和普通热相之间的界限

打个通俗的比方，就像一排孩子围着圈听耳机即使音乐的节奏发生了变化，你还是能看到结尾两个孩子之间有一个稳定的Rdquo，周期性地呈现某种回声

这一研究成果不仅表明可以在超导量子芯片上通过数字量子模拟制备拓扑时间晶体，也表明这种方法有望用于探索更多的物理学前沿问题。

数模拓扑时间晶体概念图

主要团队成员合影

此外，浙江大学计算机科学与技术学院尹建伟开发了首个面向用户的超导量子计算云平台，支持多台量子计算机并行调度，元一号，采用可视化编程环境，降低量子计算机使用门槛，远程访问天目一号量子芯片为量子计算机在很多行业的广泛应用奠定了坚实的基础。

据介绍，太原量子云平台有三大亮点。

一个是基于天目一号芯片，开发了支持多量子计算机并行的面向用户的作业调度方案，增加了可用量子位的规模。

在太原量子云平台，用户可以同时调用多个量子芯片，将具体应用中可拆卸的复杂计算问题并行部署在量子计算机上，从而增加可用的量子比特数，提高量子计算的效率。

第二，友好的编程环境。

太原量子云平台开发了交互式可视化编程框架，将量子电路编译和量子计算的结果直观地展示给用户，使操作更加便捷和智能这也是第一个将量子计算过程可视化的编程框架

三是云平台的开放接口。

太原量子云平台提供上层接口，支持用户自建各领域量子算法应用量子计算机可以通过远程访问进行计算

元一号量子云平台可视化编程界面

太原量子云平台团队主要人员合影