一組國際科學家利用 Google 的 58 量子位 AI 晶片 Willow 觀察到一種從未見過的奇特物質相，這一發現進一步支持了多重宇宙的理論。這個研究團隊由德國慕尼黑工業大學 (TUM)、新澤西州的普林斯頓大學以及 Google Quantum AI 組成，他們首次實現了一種 Floquet 拓撲有序狀態。該狀態是一種非平衡的量子物質狀態，存在於一個由時間周期性的哈密頓量驅動的系統中，這意味著物理系統的規則隨時間變化，但又具有可重複和可預測的周期性。這一奇特相早在數年前就已經被理論提出，但直到現在在任何實驗中都未曾直接觀察到。根據 TUM 的說法，這一發現標誌著量子物質研究的一個重大進展。
物質的相位是物質能夠採取的基本狀態，類似於水可以存在於液體或冰的狀態下。它們在平衡狀態下被定義，這時系統在時間上是穩定的。然而，自然界並不總是遵循常規規則。有些物質相只有在系統被推向非平衡狀態時才會出現。研究團隊證明了量子計算機獨特地適合揭示和研究這些不尋常的狀態。與傳統物質相相比，非平衡量子相的特點在於它們的動態和隨時間演變的特性。目前，傳統的平衡熱力學無法捕捉這種行為。
Floquet 系統中發現了一種特別豐富的非平衡狀態。這些量子系統以規則的時間模式驅動，這種有節奏的驅動能夠創造出在平衡狀態下無法實現的新型秩序，揭示出超出傳統物質相範疇的現象。現在，利用 Willow，這個 Google 的 58 量子位量子處理器，研究團隊對新相的行為進行了成像，並開發了一種干涉算法來探測其拓撲結構。這使得科學家們見證了奇特粒子的動態“轉化”，這一現象早在理論上就已經被預測出來。
Willow 之前因其令人驚訝的計算能力而引起關注，並引發了有關其表現是否間接支持多重宇宙理論的辯論。該概念最早由美國物理學家 Hugh Everett 在 1957 年提出，認為宇宙只是眾多宇宙中的一個，這些宇宙共同構成了一個更大的整體，其中包含所有存在的事物，包括空間、時間、物質、能量和數據。通過在不到五分鐘的時間內完成一項可能需要當今最快的超級計算機 10 兆年才能完成的計算，去年的這款強大的 AI 晶片暗示了平行宇宙存在的可能性。
研究團隊認為，這些發現標誌著量子模擬新章的開始，將量子計算機轉變為探索未知的非平衡量子物質世界的實驗室。這些見解有助於更好地理解物理學並發展未來的量子技術。TUM 自然科學學院物理系的博士生、該研究的第一作者 Melissa Will 解釋道：“高度糾纏的非平衡相在傳統計算機上模擬是非常困難的。”她在一份新聞稿中表示：“我們的結果顯示，量子處理器不僅僅是計算設備，它們是發現和探測全新物質狀態的強大實驗平台。”該研究已發表在《自然》期刊上。
