2023-06-23 18:52:50 来源 : 城市网
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量子计算一直引起许多科学家的注意，因为它有可能超越某些任务的标准计算机的能力。为了实现量子计算机，最重要的特征之一是量子纠缠。这描述了几种量子粒子以复杂方式相互连接的效果。如果其中一个缠结颗粒受到外部测量的影响，则另一个缠结颗粒的状态也会发生变化，无论它们彼此之间有多远。许多科学家正在开发新技术来验证量子系统中这种基本量子特征的存在。已经对仅包含少量量子位的系统测试了有效的方法，量子位是量子信息的基本单位。然而，量子计算机的物理实现将涉及更大的量子系统。然而，使用传统方法，验证大型系统中的纠缠变得具有挑战性且耗时，因为需要许多重复的实验运行。
从维也纳大学和菲利普瓦尔特和Borivoje Daki?从贝尔格莱德大学的同事们一起带领OAW建立在最近的理论方案，一个团队的实验和理论物理学家，成功地证明了纠缠验证可以在开展令人惊讶的有效方式并且在非常短的时间内，因此使该任务也适用于大规模量子系统。为了测试他们的新方法，他们通过实验产生了由六个纠缠光子组成的量子系统。结果表明，只有少数实验运行足以确认存在极高置信度的纠缠，高达99.99%。
可以以相当简单的方式理解验证的方法。在实验室中生成量子系统后，科学家们会仔细选择特定的量子测量值，然后将其应用于系统。这些测量的结果导致确认或否认存在缠结。“它在某种程度上类似于向量子系统询问某些肯定 - 没有问题并记下给定的答案。给出的答案越正确，系统表现出纠缠的可能性就越高，”该出版物的第一作者Valeria Saggio说。在自然物理学。令人惊讶的是，所需问题和答案的数量非常少。与传统方法相比，新技术的效率提高了几个数量级。
此外，在某些情况下，所需问题的数量甚至与系统的大小无关，从而证实了新方法对未来量子实验的能力。
虽然量子计算机的物理实现仍面临各种挑战，但有效纠缠验证等新进展可使该领域向前迈进一步，从而促进量子技术的进步。
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