科學(xué)家設(shè)計(jì)原子糾纏方案或解決量子存儲(chǔ)難題
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,量子系統(tǒng)內(nèi)部非常脆弱,因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)來自外部世界的細(xì)小干擾都會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)崩潰。這一特性令量子存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)困難重重,因?yàn)楹茈y確定其是否成功保存輸入的信息。為了解決這一難題,科學(xué)家們一直在摸索如何實(shí)現(xiàn)會(huì)糾錯(cuò)的量子存儲(chǔ)。如今,英美等國(guó)研究人員已初步設(shè)計(jì)出一套相對(duì)簡(jiǎn)單的方案,可提供量子錯(cuò)誤控制:讓來自兩種不同元素的原子相互糾纏,實(shí)現(xiàn)操控一個(gè)原子的同時(shí)不影響另一個(gè)原子。研究人員表示,這個(gè)方案不僅高效,還能用于打造量子邏輯門,同時(shí)證實(shí)量子糾纏行為的精確度比經(jīng)典物理行為高40個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。
![]() 兩個(gè)原子的糾纏 科學(xué)家曾實(shí)現(xiàn)過不同類型粒子的糾纏,比如,一個(gè)原子與光子糾纏,這樣光子就可以將信息傳輸至別處,這無疑是量子計(jì)算機(jī)的必須條件。在近期發(fā)表的兩篇論文中,研究人員嘗試糾纏不同類型的原子。如果在比特的存儲(chǔ)和備份中使用相同類型的原子,那么總會(huì)出現(xiàn)這樣一種情況,即存儲(chǔ)信息的光子會(huì)分散并撞到某個(gè)備份。如果使用不同元素的原子,那么它們就會(huì)對(duì)光的不同波長(zhǎng)產(chǎn)生不同發(fā)應(yīng),因此操控一個(gè)原子時(shí)不會(huì)影響另一個(gè)原子。牛津大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員表示:“這種方法可以保護(hù)存儲(chǔ)量子位不受影響,即便其它量子位正進(jìn)行邏輯運(yùn)算,或被用作其它處理單元的光子接口! 牛津大學(xué)研究小組通過使用兩個(gè)不同的鈣同位素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。來自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所及華盛頓大學(xué)的另一個(gè)研究小組則表示,他們使用的是完全不同的兩個(gè)原子:鈹原子和鎂原子。鈣原子保持狀態(tài)的時(shí)間約為一分鐘,而鈹原子保持狀態(tài)的時(shí)間為一秒半,在量子位條件下看起來比較穩(wěn)定。兩個(gè)研究小組都確切地表示,實(shí)驗(yàn)中的原子發(fā)生糾纏的可能性極高:一個(gè)可能性為。998,另一個(gè)為。979。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所研究人員甚至表示,可以通過觀測(cè)鎂原子的狀態(tài),追蹤鈹原子的狀態(tài)變化。 量子系統(tǒng)特性的真正測(cè)試涉及許多方程,也就是著名的貝爾不等式。在某個(gè)臨界值以下,經(jīng)典物理行為可能有數(shù)值;而在該臨界值以上,則是量子力學(xué)有數(shù)值。牛津大學(xué)研究小組在實(shí)驗(yàn)中證實(shí),量子系統(tǒng)比經(jīng)典物理行為高15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差,而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的研究小組的結(jié)論為40個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。很顯然,這些量子系統(tǒng)的確相互糾纏。來自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的研究小組還表示,它們的方案可被用于量子處理,通過排列一系列鈹/鎂原子對(duì),可以構(gòu)建兩種類型的量子邏輯門:CNOT和SWAP。 當(dāng)然,需要承認(rèn)的是,這些實(shí)驗(yàn)因其局限性皆難以論證,因?yàn)檠芯咳藛T尚未打造出一個(gè)能工作的量子計(jì)算機(jī),即使是有效計(jì)算都無法進(jìn)行。他們僅成功地提供了一個(gè)量子計(jì)算機(jī)可能有用的組件。整合這些組件的方式越多,成功研究量子系統(tǒng)的可能性就越大。 |
最新評(píng)論
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tassy 2016-03-14 00:46設(shè)計(jì)原子糾纏方案
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dushunli 2016-03-14 06:05新發(fā)明!
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redplum 2016-03-14 07:13神奇的技術(shù)啊
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songyang1169 2016-03-14 07:57量子系統(tǒng)內(nèi)部非常脆弱,因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)來自外部世
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文刂大田 2016-03-14 08:04很深?yuàn)W
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liufeng0911 2016-03-14 08:13原子糾纏方案
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紅藍(lán)啊亮 2016-03-14 08:14原子操縱 高大上
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ldmin2008 2016-03-14 08:29量子系統(tǒng)!!!!
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zhm45481073 2016-03-14 08:34量子系統(tǒng)!!!!
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陽(yáng)光普操 2016-03-14 08:36研究中