據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)1月15日(北京時(shí)間)報(bào)道,耶魯大學(xué)研究人員成功開發(fā)出一種新方法,既可以觀察量子信息,同時(shí)還能保持其完整性,這將給量子力學(xué)研究提供更大的控制權(quán),以糾正隨機(jī)錯(cuò)誤,并將極大地提升量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展前景。該研究結(jié)果發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上。
耶魯大學(xué)應(yīng)用物理與物理研究教授米歇爾和主要研究者弗雷德里克說(shuō):“盯著一個(gè)理論公式是一回事,能夠真正控制一個(gè)量子對(duì)象是另一回事。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是量子計(jì)算過(guò)程中必不可少的一次彩排,可以真正積極地理解量子力學(xué)。”
在量子系統(tǒng)中,信息是由量子比特來(lái)存儲(chǔ)的。量子比特可以假定為“0”或“1”兩個(gè)狀態(tài),這兩個(gè)狀態(tài)在同一時(shí)刻是疊加的。正確認(rèn)識(shí)、解釋和跟蹤它們的狀態(tài)對(duì)于量子計(jì)算非常必要。但通常情況下,監(jiān)視量子比特會(huì)損害其信息內(nèi)容。
新開發(fā)的這種非破壞性的測(cè)量系統(tǒng)可以觀察、跟蹤和記錄一個(gè)量子位所有狀態(tài)的變化,同時(shí)保持量子比特的信息價(jià)值。研究人員說(shuō),原則上,這將允許其監(jiān)視量子比特的狀態(tài),以糾正隨機(jī)錯(cuò)誤。
米歇爾說(shuō):“具有與量子比特對(duì)話的能力,并且聽(tīng)到它在告訴你什么,這就是關(guān)鍵所在。量子計(jì)算機(jī)一個(gè)主要問(wèn)題是量子比特存儲(chǔ)的信息‘壽命’有限,并持續(xù)衰減,所以必須予以糾正。”
弗雷德里克說(shuō):“只要你知道過(guò)程中發(fā)生了什么錯(cuò)誤,就可以修正。這些錯(cuò)誤基本上是可以撤消的。”
該研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在可以成功地測(cè)量一個(gè)量子比特,未來(lái)面臨的挑戰(zhàn)是一次測(cè)量和控制更多的量子比特。他們正在開發(fā)基于此目的的超高速數(shù)字電子技術(shù)。