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量子門疊加態(tài)首次在實驗室實現(xiàn)

  • 發(fā)布時間：2015-08-13 02:29:22  來源：科技日報  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　科技日報北京8月12日電 （記者聶翠蓉）奧地利物理學(xué)家成功在實驗室將兩個邏輯門疊加構(gòu)建出全新量子計算機模型，能比標準量子計算機更高效地完成量子計算任務(wù)。新研究有望為全新量子計算建立理論基礎(chǔ)，并設(shè)計出計算速度更快的量子計算機。

　　雖然量子力學(xué)理論中還有諸多未解之謎，但許多量子現(xiàn)象已經(jīng)得到驗證并運用于多個領(lǐng)域：從超安全通訊到尋找現(xiàn)有通訊的安全漏洞，從模擬復(fù)雜量子系統(tǒng)到為大型方程組尋找答案，等等。而這些運用中，最激動人心的技術(shù)當屬量子計算機。

　　量子邏輯門是量子計算機的基本單元，而構(gòu)建足夠多的量子門來實現(xiàn)量子計算又很困難。常用量子計算中，量子邏輯門按照一種特定順序排列，即一個邏輯門只能在另一個邏輯門的前面。而新研究卻實現(xiàn)了量子邏輯門的疊加，它們可以同時按多種序列相互作用，這將大大減少某些量子計算中量子邏輯門的數(shù)量。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11日報道，菲利普·瓦特領(lǐng)導(dǎo)的奧地利科學(xué)院和維也納大學(xué)物理學(xué)家團隊設(shè)計了一個實驗，將兩個邏輯門運用到單光子電路中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩個邏輯門并不是按照你先我后的單一順序進行量子運算，而是同時以兩個順序，即邏輯門A在邏輯門B之前和邏輯門B在邏輯門A之前兩個邏輯序列發(fā)揮作用。如果加入更多的邏輯門，則會同時形成更多的邏輯序列疊加態(tài)，比以前的量子計算更快更高效。

　　這是科學(xué)家首次在實驗室實現(xiàn)量子門的疊加態(tài)，實驗還同時證明了一種全新的更加高效的量子計算方式。即將在《自然·通訊》雜志上發(fā)表的這一最新研究為未來創(chuàng)建全新的量子計算機開啟了一扇大門。

　　研究發(fā)現(xiàn)，不僅量子態(tài)可以疊加，量子門也能疊加。維也納大學(xué)的瓦特成功實現(xiàn)兩個量子門A和B的疊加，這樣形成的無序性量子計算機比單序列量子計算機效率更高。

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