量子技术,这个承诺把你的笔记本电脑变成行星大小大脑的领域,正慢慢走出实验室,迈向可能真正使用它的行业。一项由加州州立理工大学物理讲师伊恩·鲍威尔和学生研究员路易斯·布哈尔特(2025年物理学学士)领导的新研究发现,如果你恰到好处地摆动磁场,就能创造出没有静态对应物的奇异量子态。这项发表在《物理评论B》上、题为“通量开关Floquet工程”的研究表明,物质的怪异程度可以通过随时间改变其环境来调高。

“有用的量子性质不仅取决于材料是什么,还取决于它如何随时间被驱动,”鲍威尔说,大概是在转动一个标有“现实”的旋钮。通过周期性翻转磁场,该团队生成了在静态材料中不存在的驱动量子相。这些状态更稳定,更不容易产生让量子计算机像拿着计算器的幼儿一样的“噪声”。其意义?更好的量子计算和模拟,尽管鲍威尔承认,治愈癌症或优化你的401(k)退休计划仍需要几次实验验证。

这项研究还揭示了一个与高维系统相似的数学模式,意味着简单的设置可以模拟复杂的量子物理,而无需构建一个多元宇宙。该团队绘制了一个拓扑相图——基本上是一张稳定量子态所在位置的作弊表。对于布哈尔特来说,他即将前往华盛顿大学攻读材料科学硕士学位,这个项目让他明白“研究很少是一个直接的过程”。翻译:它涉及大量盯着图表和喃喃自语。他希望继续在国家实验室开发量子设备,最好是一个咖啡更好的实验室。