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      環球今頭條!量子處理器上首次造出任意子有望促進容錯量子計算機開發

      科技日報  2023-05-16 09:19:58


      (資料圖片僅供參考)

      H2量子處理器。 圖片來源:《新科學家》網站

      據《自然》網站9日報道,美國Quantinum量子計算公司研究人員稱,他們首次在量子處理器上“制造出”了任意子(Anyons),這一成果有望促進容錯量子計算機的研發。相關報告已經提交論文預印本網站。

      組成物質世界的基本粒子通常根據其攜帶的自旋分為兩類:自旋為整數的玻色子(如光子)和自旋為半整數的費米子(如電子),但1977年兩位挪威科學家提出一個令人驚訝的新理論:在二維空間中存在某種粒子,其行為服從介于玻色統計和費米統計之間的新的分數統計。美國物理學家、諾貝爾物理學獎得主維爾澤克將這類準粒子命名為任意子。

      物理學家預測,當任意子交換位置或相互循環(編織)時,準粒子的量子態就會改變。編織某些類型的任意子可能是構建更好量子計算機的有用技術。當前的量子計算機極易出錯,而編織過的任意子在存儲信息上可更好地不受錯誤干擾,這使其有助科學家開發更具容錯能力的量子計算機。

      在最新研究中,研究人員使用了名為H2的新型量子處理器,該處理器使用鐿和鋇離子通過磁場和激光捕獲來創造量子比特。研究團隊將這些量子比特編織成籠目圖案(一個由交錯的三角形組成的網絡),得到量子比特的量子力學特性與預測的任意子相同。

      普渡大學實驗物理學家米歇爾·曼夫拉認為,盡管最新研究結果令人印象深刻,但并沒有真正產生任意子,只是模擬了它們的一些性質。不過,研究人員表示,粒子的行為符合定義,它們仍然可成為量子計算的基礎。(劉霞)

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