观察到物质的新相物理学家以受斐波那契数列启发的模式向其量子位发射脉冲光。
如果你认为这令人难以置信，量子力学的这种奇怪的怪癖表现得好像它有两个时间维度，而不是一个；科学家们表示，这一特性使量子位更加强大，能够在整个实验过程中保持稳定。
这种稳定性称为量子相干性，它是无差错量子计算机的主要目标之一，也是最难实现的目标之一。
这项工作代表了“一种完全不同的思考物质相的方式”根据计算量子物理学家 Philipp Dumitrescu 的说法熨斗研究所的研究员，一篇描述这一现象的新论文的主要作者。
“我已经研究这些理论想法五年多了，看到它们在实验中真正实现是令人兴奋的。”
基于量子位，即计算位的量子等价物。然而，当位以 1 或 0 两种状态之一处理信息时，量子位可以同时处于这两种状态，这种状态称为量子叠加。
从计算的角度来看，这种叠加的数学本质非常强大，可以在适当的情况下快速解决问题。
但一系列量子位的模糊、不稳定的性质也取决于它们的未定状态如何相互关联——这种关系称为。
令人沮丧的是，量子位可以与环境中的任何东西纠缠在一起，从而引入错误。量子位的模糊状态越微妙（或者其环境越混乱），它失去这种一致性的风险就越大。
将一致性提高到可行的程度可能是一种多策略的方法，可以清除阻碍量子计算机功能的重大障碍——每一点都会产生影响。
“即使你严格控制所有原子，它们也会通过与环境对话、升温或以你没有计划的方式与事物相互作用而失去量子性。”杜米特雷斯库解释道。
“实际上，实验设备有许多误差源，这些误差源可能会在几个激光脉冲后降低相干性。”
强制对称性可以是保护量子位免于退相干的一种方法。将一个普通的旧正方形旋转九十度，它实际上仍然是相同的形状。这种对称性可以保护它免受某些旋转效应的影响。
用均匀间隔的激光脉冲攻克量子位可确保对称性不是基于空间，而是基于时间。杜米特雷斯库和他的同事想知道他们是否可以通过添加非对称准周期性而不是对称周期性来调节这种效应。
他们推测，这不会增加一种时间对称性，而是两种。一个有效地埋藏在另一个之中。
这个想法是基于提出该方案的团队的早期工作及时创造出一种叫做准晶体的东西，而不是空间。晶体是由在空间中重复的对称原子晶格组成的，就像方形网格丛林健身房或蜂窝一样，而准晶体上的原子图案是不重复的，就像彭罗斯平铺，但仍然订购。
该团队在由 设计的尖端商用量子计算机上进行了实验多少，一家量子计算公司。这头巨兽的量子位采用了 10 个镱原子（镱原子的选择元素之一）原子钟）。这些原子被保存在电离子陷阱中，可以利用激光脉冲来控制或测量它们。
Dumitrescu 和同事创建了一系列激光脉冲斐波那契数列，其中每个段是前两个段的总和。这会产生一个有序但不重复的序列，就像准晶体一样。
准晶体可以在数学上描述为高维晶格的低维片段。彭罗斯平铺可以描述为五维超立方体的二维切片。
同样，该团队的激光脉冲可以描述为二维图案的一维表示。从理论上讲，这意味着它可能会在量子位上施加两种时间对称性。
该团队通过在镱量子位阵列上闪烁激光来测试他们的工作，首先以对称顺序，然后准周期。然后他们测量了陷阱两端两个量子位的相干性。
对于周期序列，量子位稳定了 1.5 秒。对于准周期序列，它们在 5.5 秒（实验持续时间）内保持稳定。
研究人员表示，额外的时间对称性增加了针对量子退相干的另一层保护。
“通过这种准周期序列，存在着一种复杂的演化，可以消除所有存在于边缘的错误，”杜米特雷斯库说。
“正因为如此，边缘保持量子力学相干性的时间比你预期的要长得多。”
这项工作还没有准备好集成到功能中，但研究人员表示，这确实代表了朝着这一目标迈出的重要一步。
该研究发表于自然。
