新發現，這個時間維度，我們似乎沒有看見過？ 世界訊息

對于人類來說，關于時間的定義一直以來都是一個難以界定的問題。時間看似是一維的，但很多自然規律表明，事實并非如此。它看似是勻速的，但我們都知道，如果換個角度看，這實際上是個完全主觀的問題，時間的快慢是會根據個體運動的快慢來改變的。目前我們仍然尚未完全理解“時間”這一物質，但科學家們已經有了另一極具吸引力的發現。如今，我們正在回答這一偉大問題：“科學家們又發現了一個新的時間維度嗎？”你想知道問題的答案嗎？

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你好奇嗎？那為什么不訂閱我們來了解更多呢？準備好與更多引人深思的內容來一場美妙邂逅吧！因為時間研究是一個極具挑戰性的領域，時間的許多方面都具有任意性。相較于科學家們，哲學家們對時間往往有多種定義。事實上，即使是由秒、分鐘、小時等組成的標準的時間測量體系，也僅僅只是我們選擇用來測量時間的一種方式，而不是唯一的選擇。古巴比倫人最早提出了將時間分為60等份這一方法，他們從蘇美爾人那里繼承了通用數字體系。

同時，一天的長度也是根據在地球上所能看到的天空中太陽的時間來確定的，這就意味著。我們所說的一天，僅僅是針對地球而言的。隨著科技的進步，我們已經能夠更加清楚地定義時間的每一個單元。例如，現在對“秒”的科學準確的定義是，銫原子完成一個周期振動的用時。在我們看來，這種時間的長度是確定的。站高一線，我們可以把時間看作現實世界中的第四維度。

物體存在于三維空間中，但不管是在哪個空間維度里，若它們要發生改變，都必須伴隨時間的流逝。早在19世紀初，愛因斯坦就提出了時空這一概念，他說所有的維度（三維空間加上時間）都可以被壓縮成一個單個的模型來解釋他們是如何相互作用的。直到今天，四維4D模型基本再沒有變化。所以當2022年7月份，物理學家們在雜志《自然》中宣布他們已經最終創造出一個新的理論上的時間維度時，人們會大為轟動也就不足為奇了。

紐約計算量子物理中心的一個團隊發起了一項研究，但是研究相關的實驗卻在科羅拉多州取得了階段性的進展。并且最終得到的研究結果并非實驗團隊所預料的那樣。

這項研究背后的團隊實際上研究的是創造物質一種全新相的可能方法。然而在研究過程中，他們最后的研究成果卻指向了一種新的時間維度。最初，為了按照他們的意愿來創造物質新相，他們完成了許多量子力學實驗。他們想要創造一種新的物質拓撲相，這也被稱為量子物質，這種物質利用量子糾纏的方式來構建一種全新的材料。

這研究起來十分困難，但是歸根結底物質不同相的定義就是如此——它們在微觀層面上具有不同的對稱性，它們也就是不同的相。舉個例子，當水為液相時，其中的原子是無序地在周圍空間移動來填充空隙。但是當水凍結轉化為固相的時候，它便失去一定的自由度，他的對稱性便發生了改變，其中的原子行為也發生了改變，也就是說這水在凍結過程中轉變為了一種新相。

從本質上來說，原子對稱性的改變預示著所有物質相的改變。但是這項最新的研究背后的實驗團隊卻發現他們面臨著一個意想不到的問題——如果我們是從時間這個維度而不是空間去改變物質微觀層面對稱性呢？在物理學家菲利普·杜米特雷斯庫的帶領下，研究團隊在初次嘗試中使用了根據量子比特原理設計出的量子計算機來創造這種新的物質相。相比于常規計算機所使用的常規比特計算（0或1，也被稱為二進制），量子比特由于量子不確定性能夠同時處于0或1兩種狀態。

正是因此量子計算機能夠以遠超傳統計算機的速度進行運算。并且假使我們擁有正確的技術，那么量子比特理論上能夠通過與其他量子比特進行糾纏從而產生新的物質拓撲相。用最簡單的話來說，在量子世界中任何事情都是可能的，或者說量子事件能夠不再以經典物理學的指導而發生。然而，問題是如果量子粒子與外界物質世界發生交互以后，他們不論怎么說都不能成為真正的量子。從這個意義上說，量子粒子是極不穩定、壽命極短的。

為了使量子特性持續更長的時間，并且由此創造潛在的物質，研究人員希望通過增加時間對稱性來進行穩定。空間對稱性是指在空間中不斷重復的東西，比如鉆石的原子結構，而時間對稱性是指單個量子比特在某些時間點上總是相同的。

為了實現時間對稱性，該團隊通過使用一個定期閃爍的激光，讓其每次以相同的時間間隔連續脈沖，通過時間維度附加于量子物體之上，以此來穩定它。然而之前所述的這些操作方法聽起來起來復雜高端......但它并不奏效。盡管加入了時間對稱性，但量子比特仍沒有持續超過一秒鐘。他們的量子特性幾乎瞬間失效，而且沒有出現實現物質的階段。

但這正好可以加入另一個額外時間......接下來，研究小組使用另一個額外的激光（一個產生不同對稱性的激光），確定了量子物質的條件。通過增加另一個額外的激光，將兩個維度的時間強加給了量子粒子。兩個激光器，以不同的時間間隔進行脈沖，其目的在于將量子比特穩定為物質。第二個激光器是根據斐波那契數列進行脈沖的......這是一個不重復的模式。實際上，這種斐波那契數列的實例在自然界中隨處可以，如花上葉子的排列，松果的圖案，以及一些水果的形狀。通過加入第二種斐波那契時間對稱性，研究人員能夠在短時間內穩定他們的量子比特，并由此創造出他們最初尋求的物質。

雖然這種穩定仍然只持續了幾秒鐘，但已經比之前的任何其他嘗試都要長了。最重要的是，由于實驗成功需附加額外時間對稱性，新的物質相只存在于一個新的時間維度中。在一般情況下，這是不可能的......但通過將時間彎曲到研究人員所需要的就成功了。那么，下一步是什么呢？這項研究強調了一種通過時間維度增加量子穩定性的潛在方法......但這在現實的、非量子的世界中能實現真正的轉化嗎？好吧，其實，這一突破有可能徹底改變我們對量子計算的認知。

fy：司徒上陽，tjx，Interstellar，

標簽： 科學家們 一個新的 研究人員