芬兰的研究人员找到了一种可靠的方法量子计算机- 旨在实现的技术彻底改变计算在未来几年 - 甚至更加强大。 他们所要做的就是把常识抛到窗外。
您几乎肯定是在传统计算机（包括所有手机、笔记本电脑和平板电脑）上阅读本文，这意味着您的计算机一次只能执行一件事。 它读取一位，然后读取下一位，然后读取下一位，依此类推。 读数是快速并结合数百万、数十亿或数万亿位来为您提供所需的内容，但这些位始终按顺序读取和使用。
因此，如果您的计算机搜索问题的解决方案，它会尝试一个答案（一组特定的 1 和 0），检查结果与目标的距离，尝试另一个答案（不同的批次），然后重复。 对于复杂的问题，该过程可能需要非常长的时间。 有时，这很好。 非常聪明的乘法可以保护您的银行帐户，以及更快或更有效的方程求解器将其置于危险之中。
但也有其他时候，例如生物化学家想要在特定细胞上尝试 1,000 种化合物时，最好立即为计算机提供所有选项并让它快速返回，这样成功的机会最大。
这是哪里他们可以立即有效地尝试所有组（问题的所有解决方案），而不是按顺序尝试单独的 1 和 0 组。 他们这样做是通过利用纠缠，其中成对或成组的原子（或光子）以特殊的方式连接在一起，使它们像执行单个动作的单个系统一样。 原子对组成了量子位，它是位的量子类似物。
在计算过程中，只要原子保持纠缠，量子位就会同时使用同等数量的位可以容纳的所有可能的 1 和 0 组合。 他们探索所有这些选项并选择最好的一个。 然后能量（或自旋，或任何你想要的，但让我们坚持测量每个量子位的能量。
原子具有离散能量，因此测量能量较低的量子位将被称为 0，而高一级的量子位将被称为 1。测量会破坏原子，但它揭示了解决方案。
但为什么停在 0 和 1 呢？ 如果每个原子都可以搜索更多值，那么计算机就可以一次测试更多选项。 因此，科学家们开始研究量子态，其中有三种选择：0、1和2，即低能量、中能量和高能量。 Qutrit 很难设置，但稳定的设置将造就一台功能更加强大的计算机。
芬兰阿尔托大学 Sorin Paraoanu 领导的研究人员在这里进来。出版于自然通讯,该团队描述了他们如何制作 qutrits通过向一组纠缠的原子发射两个光脉冲。 一个脉冲将它们从最低能量 (0) 提升到更高能量 (1)，另一个脉冲将它们从那里提升到更高能量 (2)。 脉冲使原子能够获得所有三种能量，使它们成为量子态。
如果原子在中等能量下停留太久，它们很可能会解开。 这会立即结束实验。 因此，帕劳阿努的团队做了一些奇怪的事情：他们以错误的顺序发送脉冲。 首先是脉冲将原子从 1 带到 2，然后是脉冲将原子从 0 带到 1。这就像从停车场倒车时先向前走一样。
显然，你不会这样做，因为你了解因果关系。 你知道在有前进的空间之前你需要后退。
原子不在乎。 当第一个脉冲击中他们时，他们开始寻找所有可能的能量，然后他们在第二个脉冲击中后确定了最佳路线 - 尽管他们无法知道第二个脉冲已经开启第一个来的时候就是这样。 他们在任何时候都跳过了坐在 1 的位置，直接进入了 2，在那里他们更加稳定。 当他们达到 2 时，计算就可以开始了。
看似不可能，但这只是量子力学。 开启计算的未来。
