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            “反蝴蝶效應”研究,衡量量子計算機性能

            8月11日消息(南山)據國外媒體報道,借鑒量子 "反蝴蝶效應 "的研究,解決了物理學中一個長期存在的實驗問題,并建立了衡量量子計算機性能的基準方法。

            洛斯阿拉莫斯國家實驗室的量子理論家Bin Yan表示,利用簡單、穩健的協議,可以確定量子計算機能夠有效處理信息的程度,它也適用于其他復雜量子系統的信息丟失。

            Bin Yan是發表在《物理評論快報》上的關于信息擾亂基準的論文的通訊作者。他表示,我們的協議對量子系統中的信息擾亂進行量化,并將其與“量子退相干”引起的嘈雜背景中的假正信號明確區分開來。

            退相干形式的噪聲會抹去一個復雜系統中的所有量子信息,如量子計算機,因為它與周圍環境相耦合。另一方面,通過量子混沌的信息擾亂,將信息傳播到整個系統,保護它并允許它被檢索。

            相干是一種能夠實現量子計算的量子狀態,而退相干指的是當信息泄露到周圍環境時,這種狀態的損失。

            “我們的方法借鑒了兩年前發現的量子反蝴蝶效應,在一個單一的循環中通過時間向前和向后演化一個系統。因此我們可以將其應用于任何具有時間反轉動態的系統,包括量子計算機和使用冷原子的量子模擬器?!盉in Yan表示。

            洛斯阿拉莫斯的研究小組通過在IBM云端量子計算機上的模擬演示了該協議。

            無法區分退相干和信息擾亂,阻礙了對該現象的實驗研究。信息擾亂最早是在黑洞物理學中研究的,事實證明它與廣泛的研究領域有關,包括多體系統的量子混沌、相變、量子機器學習和量子計算。研究信息擾亂的實驗平臺包括超導體、受困離子和基于云的量子計算機。

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