用戶名: 密碼: 驗(yàn)證碼:

科學(xué)家在量子處理器上首次造出任意子,開(kāi)啟容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)的可靠途徑

摘要:美國(guó) Quantinum 研究人員首次在量子處理器上“制造出”了任意子(Anyons),聲稱(chēng)已經(jīng)開(kāi)啟了“通向容錯(cuò)量子計(jì)算的可靠途徑”。

 ICC訊  美國(guó) Quantinum 研究人員稱(chēng),他們首次在量子處理器上“制造出”了任意子(Anyons),聲稱(chēng)已經(jīng)開(kāi)啟了“通向容錯(cuò)量子計(jì)算的可靠途徑”。

  據(jù)介紹,研究人員使用了名為 H2 的新型量子處理器,該處理器使用鐿和鋇離子通過(guò)磁場(chǎng)和激光捕獲來(lái)創(chuàng)造量子比特。據(jù)稱(chēng),H2 量子處理器具有 32 個(gè)完全連接的高保真量子位和平行門(mén)區(qū)架構(gòu),這是一種新型離子阱,其橢圓形類(lèi)似于“跑道”。

  研究團(tuán)隊(duì)將這些量子比特編織成博羅梅奧連環(huán)式的圖案(一個(gè)由交錯(cuò)的三角形組成的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)),得到量子比特的量子力學(xué)特性與預(yù)測(cè)的任意子相同,這就是物理學(xué)家尋找已久的拓?fù)?A href="http://m.3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e9%87%8f%e5%ad%90&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">量子態(tài)。

  ▲ H2 量子處理器

  相關(guān)研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在《自然》以及《量子物理學(xué)》等雜志上(DOI:10.1038/d41586-023-01574-0),描述了一種“幽靈般的超距作用”的新穎方法。

  量子研究的重點(diǎn)是試圖通過(guò)構(gòu)建非阿貝爾任意子的連續(xù)結(jié)構(gòu),將糾纏的量子比特連接起來(lái),其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于博羅梅奧連環(huán):粒子圍繞著彼此的圓形模式運(yùn)動(dòng),最大限度地增加粒子的距離(有助于提高相干時(shí)間),同時(shí)使其抗干擾性更強(qiáng)。

  簡(jiǎn)而言之,該團(tuán)隊(duì)展示了 32 個(gè)基于離子的量子比特的量子糾纏。

  ▲ 意大利佛羅倫薩一座教堂中描繪的博羅梅奧連環(huán),如果三個(gè)環(huán)中的任何一個(gè)被移除,另外兩個(gè)就不再相連。

  哈佛大學(xué)的理論物理學(xué)家、該論文的合著者 Ashvin Vishwanath 說(shuō):“沒(méi)有一對(duì)粒子是彼此圍繞轉(zhuǎn)的,但所有的粒子都是相互連接的”“這確實(shí)是一種令人驚嘆的物質(zhì)狀態(tài),我們?cè)谌魏纹渌O(shè)置中都沒(méi)有非常清楚地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)?!?

  英國(guó)牛津大學(xué)的理論物理學(xué)家史蒂文 西蒙在評(píng)論《自然》上的論文時(shí)說(shuō),“在這種物理系統(tǒng)中存在著巨大的數(shù)學(xué)之美,在很長(zhǎng)一段時(shí)間之后,第一次看到它們被實(shí)現(xiàn)是令人難以置信的?!?

  普渡大學(xué)的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家邁克爾 曼弗拉 (Michael Manfra) 告訴《自然》雜志,Quantinuum 的機(jī)器并沒(méi)有真正創(chuàng)造出非阿貝爾任意子,而只是模擬了它們的性質(zhì)(而且只是其中的一些性質(zhì))。Quantinuum 對(duì)此也表示贊同 —— 但他們強(qiáng)調(diào):粒子的行為方式滿足非阿貝爾任意子的定義,并且也滿足容錯(cuò)的量子計(jì)算系統(tǒng)的要求。

  因此,雖然“可信路徑”這一點(diǎn)可能需要更多研究,但顯然這項(xiàng)研究結(jié)果毫無(wú)疑問(wèn)就是一次巨大的成就。

  有趣的是,Quantinuum 的研究找到了一條通往容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)的道路,但這與微軟自己的研究相沖突 —— 微軟也在其量子計(jì)算工作中追求拓?fù)?A href="http://m.3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e9%87%8f%e5%ad%90&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">量子比特,這是一種不同于量子公司早期離子鏈量子比特和 IBM 超導(dǎo)量子比特的量子系統(tǒng)。

  目前來(lái)看,雖然 Quantinuum 的方法模擬了非阿貝爾量子比特的拓?fù)湫袨?,以利用“Borromean 環(huán)”對(duì)魯棒性的影響,但微軟正在追求由物理任意子本身構(gòu)成的量子比特 —— 這種方法可以提供比 Quantinuum 這一方法更多的好處。

【加入收藏夾】  【推薦給好友】 
1、凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:訊石光通訊網(wǎng)”及標(biāo)有原創(chuàng)的所有作品,版權(quán)均屬于訊石光通訊網(wǎng)。未經(jīng)允許禁止轉(zhuǎn)載、摘編及鏡像,違者必究。對(duì)于經(jīng)過(guò)授權(quán)可以轉(zhuǎn)載我方內(nèi)容的單位,也必須保持轉(zhuǎn)載文章、圖像、音視頻的完整性,并完整標(biāo)注作者信息和本站來(lái)源。
2、免責(zé)聲明,凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:XXX(非訊石光通訊網(wǎng))”的作品,均為轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。因可能存在第三方轉(zhuǎn)載無(wú)法確定原網(wǎng)地址,若作品內(nèi)容、版權(quán)爭(zhēng)議和其它問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本網(wǎng),將第一時(shí)間刪除。
聯(lián)系方式:訊石光通訊網(wǎng)新聞中心 電話:0755-82960080-168   Right