近日，來自麻省理工大學的一支科研團隊開發出了一種控制和測量鑽石晶體中能量水準的新方法，可以改善量子計算機中的量子比特。 物理學家和工程師長期以來一直對創造新的物質形式感興趣，尤其是那些通常在自然界中找不到的物質。 麻省理工學院最近的工作既創造了新的量子系統，具備量子特性，而且展示了動態對稱性–特定類型的行為週期性地重複，就像通過時間摺疊和反射的形狀。

核科學與工程系教授 Paola Cappellaro 實驗室的研究生李昌浩（Changhao Li，音譯）說：”我們需要解決兩個問題。 第一個問題是，我們需要設計這樣一個系統。 其次，我們如何表徵它？ 我們如何觀察這種對稱性？ ”

具體來說，這個量子系統由一個直徑約為 1 毫米的鑽石晶體組成。 該晶體包含許多由晶格中的一個缺口旁邊的氮原子引起的不完美–一個所謂的氮空穴中心。 就像電子一樣，每個中心都有一個叫做自旋的量子屬性，有兩個離散的能級。 因為該系統是一個量子系統，自旋不僅可以在其中一個能級中找到，也可以在兩個能級的組合中找到，就像薛定諤的理論貓，它可以同時是活的，也可以是死的。

該系統的能量水準由其哈密爾頓定義，研究人員通過微波控制對其週期性時間依賴性進行了設計。 如果系統的哈密頓不僅在每個時間段t之後是相同的，而且在例如每個t/2或t/3之後也是相同的，就像把一張紙折成兩半或三折，沒有任何部分伸出來，那麼該系統就被稱為具有動態對稱性。 喬治-恩格爾哈特（Georg Engelhardt）是北京計算科學研究所的博士後，他沒有參與這項工作，但他自己的理論工作是一個基礎，他把這種對稱性比作吉他諧波，在這種情況下，一根弦可能在100赫茲和50赫茲的頻率下振動。