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量子處理器上首次“造出”任意子,有望促進容錯量子計算機開發(fā)
最后更新: 2023-05-11 08:32:13據(jù)《自然》網站9日報道,美國Quantinum量子計算公司研究人員稱,他們首次在量子處理器上“制造出”了任意子(Anyons),這一成果有望促進容錯量子計算機的研發(fā)。相關報告已經提交論文預印本網站。
H2量子處理器。圖片來源:《新科學家》網站
組成物質世界的基本粒子通常根據(jù)其攜帶的自旋分為兩類:自旋為整數(shù)的玻色子(如光子)和自旋為半整數(shù)的費米子(如電子),但1977年兩位挪威科學家提出一個令人驚訝的新理論:在二維空間中存在某種粒子,其行為服從介于玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計之間的新的分數(shù)統(tǒng)計。美國物理學家、諾貝爾物理學獎得主維爾澤克將這類準粒子命名為任意子。
物理學家預測,當任意子交換位置或相互循環(huán)(編織)時,準粒子的量子態(tài)就會改變。編織某些類型的任意子可能是構建更好量子計算機的有用技術。當前的量子計算機極易出錯,而編織過的任意子在存儲信息上可更好地不受錯誤干擾,這使其有助科學家開發(fā)更具容錯能力的量子計算機。
在最新研究中,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磁場和激光捕獲來創(chuàng)造量子比特。研究團隊將這些量子比特編織成籠目圖案(一個由交錯的三角形組成的網絡),得到量子比特的量子力學特性與預測的任意子相同。
普渡大學實驗物理學家米歇爾·曼夫拉認為,盡管最新研究結果令人印象深刻,但并沒有真正產生任意子,只是模擬了它們的一些性質。不過,研究人員表示,粒子的行為符合定義,它們仍然可成為量子計算的基礎。
(記者 劉霞)
- 原標題:量子處理器上首次造出任意子 有望促進容錯量子計算機開發(fā)
- 責任編輯: 房佶宜 
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