Page 214 - 信息的脉络
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·信息的脉络·
方案都会各自找到适合自己的应用范围，不是一家独大，而是百舸争流。
时间晶体
时间晶体是 2012 年由理论物理学家、诺贝尔物理学奖得主维尔切克提出的一
种新物质形态。随着研究人员的不断深入探索，时间晶体的理论与实验均发生了
巨大的改变。在理论方面，物理学家对最初提出的量子时间晶体概念进行了“围攻”，
后来提出了离散时间晶体的新概念。而在实验方面，多项表明实现离散时间晶体
实验遭到争议，其实验呈现方式并非与理论概念吻合。在短短不到 10 年间，关于
时间晶体的研究在各方团队的质疑中迅速发展。
2021 年 9 月，诺曼·姚、维迪卡·凯曼尼、多米尼克·埃尔斯和渡边悠树四
位理论科学家共同获得“科学突破奖”，标志着离散时间晶体这一新领域获得了
更广泛的认可。2021 年底，谷歌量子计算团队所实现的离散时间晶体实验，被美
国物理学会（APS）Physics 和英国物理学会（IOP）Physics World 评为年度物理学
突破之一。对离散时间晶体的研究，刷新了人们对了周期性驱动系统、多体局域
化、预热化以及量子热化过程等领域的理解，并促使更多不同领域的科研工作者
投身其中。从离散时间晶体的发展过程可以看出，科学探索在大多数时候都不是
一帆风顺的，需要否定之否定，以及学术上针锋相对地论战。在科学探索中，有
创见的错误比平庸的正确更有价值，因为错误中可能孕育着新的思想。时间晶体
正好赶上了量子计算技术突飞猛进，才得以在短时间内获得迅猛发展而非被埋没。
这引发我们深思：理论和实验应当如何看待彼此，应该如何合作，才能推动一个
科学领域不断前行？
当前研究进展
2021 年，“九章”是人类第一次实现无可争议的量子优越性，是迄今为止量
子计算最大的实验成果，是推翻扩展丘奇 - 图灵论题最有力的证据。
量子信息理论研究者尹璋琦教授在技术层面的意义对此进行了解读：
中国科大量子计算原型机“九章”，是基于光学系统的量子计算优越性演示
实验。实验技术上，这是一个巨大的跨越。去年这个时候，他们演示了 14 个光子
的玻色子取样实验，比起其他组只有 4 到 5 个光子的实验应是巨大的进步了。今年，
他们选择了新的实验方案，并改进了实验技术，让光子树木大幅度提升到50个以上，
从而演示了量子计算的优越性。玻色子取样在机器学习、量子计算化学、可验证
随机数等问题上都有潜在的应用价值。
这个工作也表明用光子实现通用量子计算机的大有希望的。如果给九章量子
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