浙江大學杭州國際科創中心量子計算創新工坊首次了發布“莫干1號”“天目1號”超導量子芯片學術成果。半年多過去了，2022年7月22日，浙江大學又重磅發布了“天目1號”超導量子芯片系列應用成果，在超導量子芯片上首次採用全數字化量子模擬方式，展示了一種全新的物質“拓撲時間晶體”。

相關成果已發表在《自然》（Nature）雜誌。

時間晶體是2012年諾貝爾物理學獎獲得者、麻省理工學院教授Frank Wilczek最早提出的：食鹽、礦石等晶體的原子在空間排列上呈一定的周期性變化，而時間晶體試圖把“晶體”的特徵拓展到時間維度，在時間上也呈現一定的周期性變化。

浙江大學與清華大學團隊聯合，首次嘗試了“全數字化量子模擬”的實驗方案，使用超導量子芯片“天目1號”上的26量子比特，通過深度高達240層的量子門線路，實現了設想的全新時間晶體。

通過全數字化量子模擬，研究團隊首次成功模擬了26個“準粒子”組成的鏈狀拓撲時間晶體。通過調製系統擾動，實驗成功刻畫了該拓撲相與平庸熱化相的邊界。

這打個通俗的比方，就像一排小朋友聽著耳機轉圈圈，即使音樂節奏變了，仍然可以看到一頭一尾兩個小朋友存在穩定的“默契”，週期性地呈現某種呼應。

這一研究成果，不僅表明超導量子芯片上使用數字化量子模擬可以製備拓撲時間晶體，更表明這種方法有望被用於探索更多的物理學前沿問題。

數字量子模擬拓撲時間晶體概念圖

團隊主要成員合影

另外，浙江大學計算機科學與技術學院尹建偉團隊開發了首個面向用戶的、支持多量子計算機並行調度的超導量子計算雲平台“太元1號”(JanusQ Cloud)，利用可視化編程環境，降低量子計算機使用門檻，可遠程訪問“天目1號”量子芯片，為量子計算機在多行業的廣泛應用打下堅實基礎。

據介紹，太元量子云平台擁有三大亮點。

一是基於“天目1號”芯片，開發了面向用戶的、支持多量子計算機並行的作業調度方案，提升可用量子比特的規模。

在太元量子云平台中，用戶可同時調用多個量子芯片，將特定應用中可拆解的複雜計算問題並行地部署在量子計算機上，從而提升可用量子比特的數量，提高量子計算的效率。

二是友好的編程環境。

太元量子云平台自研了交互式可視化編程框架，向用戶可視化地展示量子電路編譯和量子計算結果，操作更加便捷智能，這也是首個將量子計算過程可視化的編程框架。

三是雲平台開放接口。

太元量子云平台提供上層接口，支持用戶自定義構建各類領域的量子算法應用，通過遠程訪問即可使用量子計算機進行計算。

“太元1號”量子云平台的可視化編程界面

“太元號”量子云平台團隊主要人員合影