重大突破!我國在世界首次實現千公里級18位量子糾纏,世界矚目

我國物理學家剛剛打破新紀錄,實現了18量子位的量子糾纏。這一重大突破使我們在實現大規模量子計算方面邁出了一大步。

重大突破!我國在世界首次實現千公里級18位量子糾纏,世界矚目

​量子糾纏是非常奇特的現象:即兩個糾纏粒子,或者稱量子位元,即使它們相隔光年,也能立即影響彼此的狀態。即使你把糾纏粒子分開數十億英里,改變一個粒子也會引起另一個粒子的變化。這一信息似乎是即時傳輸的,沒有違反經典光速。

1935年,愛因斯坦第一次談到量子糾纏時,他以“遠距離的詭異行為”而說名。儘管量子糾纏仍然非常奇怪,但是現在科學家們對它也有了一些瞭解。到目前為止,物理學家已經展示了量子糾纏是如何在不同距離工作的。

好消息!

中國科技大學的潘建偉和他的團隊表現出了一個穩定的18量子位狀態。先前10位的記錄也是由潘建偉的團隊創造的。其實這一突破是通過同時操縱6個光子的自由路徑、極化和軌道角動量而實現的。

重大突破!我國在世界首次實現千公里級18位量子糾纏,世界矚目​阿爾伯特·愛因斯坦所稱的“遠距離的詭異行為”的成功,不僅是一項世界紀錄,是全球量子研究的里程碑式成就,也是我國量子計算的巨大進步。在實驗中,一直保持量子糾纏也是一個極其微妙的問題,因為即使是最輕微的擾動也會導致量子態的破壞。

“隨著糾纏態中量子比特數的增加,量子計算的速度呈指數增長。這一次實現了18比特的糾纏,創下了所有國家量子糾纏態中最大糾纏態的世界紀錄。”潘的團隊成員王喜臨接受《環球時報》採訪時說:“有了這個目標,團隊的下一步將是實現50量子位的糾纏和操縱。”

完全控制糾纏粒子的數量是量子信息處理的基礎,量子計算機可以更好的發揮它們的作用。

在筆記本電腦或智能手機中的普通硅計算機芯片中,信息呈現在兩種狀態之一:0或1。在量子計算機中,信息也可以同時在兩種狀態下被存儲和中繼,從而以指數級的方式保存更多的信息。量子傳輸將會更快,想象一下一次能讀到整個圖書館而不是一本書。

重大突破!我國在世界首次實現千公里級18位量子糾纏,世界矚目​據估計,一臺擁有50位量子位的量子計算機在解決量子採樣問題方面將比當今最快的超級計算機更強大。量子計算機能夠處理大數據,天文,許多醫學領域(如蛋白質摺疊、基因測序)和氣候研究等。然而,量子計算機最大的特點之一是它的安全性。黑客現在可以在你不知情的情況下複製你的電子郵件。但是,當一個黑客在量子系統中做任何更改會因為受到物理定律的制約而留下痕跡。

重大突破!我國在世界首次實現千公里級18位量子糾纏,世界矚目​那麼,量子計算機要多久才能成為現實呢?潘建偉和團隊的努力表明,我們正朝著改變計算範式的方向邁進。而且他們並不是唯一的。麥肯錫公司(McKinsey&Company)的數據顯示,2015年,全球約有7000名研究人員在該領域工作,每年大約花費15億美元。如今,隨著政府和企業追求量子技術的優勢,量子計算研究投入了更多的資源。

相信這一天會很快到來。


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