
科学家刚刚将18个量子位(量子计算的最基本单元)装满了,只有6个怪异连接的光子。这是一个空前的三个Qubits,每光子的记录是通过量子纠缠。
那为什么这令人兴奋呢?
在传统计算机中进行的所有工作,包括您用来阅读本文的任何设备,都依赖于使用位计算的,它们在两个状态之间来回切换(通常称为“ 1”和“ 0”)。量子计算机使用Qubits计算,同样在两个国家之间动摇,但根据量子物理的怪异规则行事。与传统的位不同,Qubits可以具有不确定的状态 - 既不是1也不是0,而是两者兼有的可能性 - 并变得奇怪地连接或纠缠,因此一个位的行为直接影响另一个。从理论上讲,这允许普通计算机几乎无法实现的各种计算。 (然而,目前,量子计算正处于非常早的实验阶段,研究人员仍在测试可能的水域,如本研究所示。)
加州大学伯克利分校的量子物理学家悉尼·施雷普勒(Sydney Schreppler)认为,这项成就不参与研究,这可能只有可能,因为科学技术大学的团队中国(USTC)设法将如此多的量子箱包装到如此少的粒子中。 [6关于重力的奇怪事实这是给出的
她说:“如果目标是实现18个,那么小组……过去就这样做的就是将18个纠缠的粒子与一个[Qubit]制成。” “这将是一个缓慢的过程。”
她说,只需纠缠实验中使用的六个粒子,就已经需要“多秒”,这已经是计算机时间的永恒,在该计算机时间内,每个计算都必须开始一个新的纠缠过程。而且,加入纠缠中的每个附加粒子要比最后一个粒子更长的时间,以至于建造一个18 Qubit的纠缠是完全不合理的,一次是一个Qubit。
(有很多量子实验涉及超过18个QUBITS,但是在这些实验中,量子位并非全部纠缠。相反,系统纠缠只有几个相邻的Qubit对于每个计算。)
要用三个量子位包装六个纠缠粒子(光子)中的每个粒子,研究人员利用了光子的“多个自由度”,他们在论文中报道了出版6月28日在《物理评论信》杂志上,也是服务器上可用。
当量子量编码到粒子中时,它已编码为粒子可以来回翻转的一种状态,例如其极化或其极化量子自旋。这些都是“自由程度”。一个典型的量子实验仅涉及所有涉及的颗粒的自由度。但是像光子这样的颗粒具有许多自由度。施雷普勒说,通过同时使用多个以上的编码 - 研究人员涉足了这一点,但没有达到这种极端 - 量子系统可以将更多信息包装成更少的粒子。
Schreppler说:“好像您在计算机上拿了六个位,但每一部分都可以持有多少信息,他们可以很快,相当有效地做到这一点。”
她说,USTC研究人员进行了这一实验,这一事实并不意味着其他地方的量子计算实验将开始一次涉及更多的自由度。她说,光子对于某些类型的量子操作特别有用 - 最重要的是,量子网络在多个量子计算机之间传输信息。但是,像超导电路中的其他形式的Qubit一样,Schreppler可以使用,也可能不容易采取这种操作。
她说,论文中的一个开放性问题是,所有纠缠量子位是否平等相互作用,或者在同一粒子上的量子相互作用之间存在差异,还是在不同自由度上相互作用。
研究人员在论文中写道,在这条路上,这种实验设置可能允许某些量子计算,这些量子计算到现在为止仅在理论上进行了讨论,并且从未采取任何措施。
最初出版现场科学。