星报讯 普通计算机开机时，需要将系统初始化，将硬件参数重置到“初始”状态。那么未来拥有超强运算能力的量子计算机，开机是否也要初始化?答案是肯定的。将计算单元“量子比特”调整到能量最低的状态——“基态”，就是量子计算机的开机“初始化”过程。

而由于量子叠加原理，将各个量子比特统一调整到“基态”非常困难。中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋教授研究组与哈佛大学、清华大学的理论组合作，提出并实现了麦克斯韦妖式量子算法冷却，为破解这个难题提供了一种很有潜力的手段。这项研究成果1月19日在线发表于《自然·光子学》杂志上。

何为“麦克斯韦妖”?按照热力学基本定律，温度均匀的封闭区域，不可能自动分隔成温度高和温度低两部分。19世纪伟大物理学家麦克斯韦提出假想，在黑箱中放入一块隔板，隔板上开个小门，有只小妖看守这小门，让冷分子走到门一侧，而热分子走到门另外一侧，最后，在小妖的“调控”下，门一侧都是“冷”分子，另一侧都是“热”分子。这就是著名的“麦克斯韦妖”现象。

图片展示了麦克斯韦妖式的量子算法冷却过程，量子小妖可以判断粒子是处于基态(冷)还是处于激发态(热)，它会把热的粒子扔出门外，而把冷的粒子挡住，最后就只留下冷的粒子了。

市场星报2014-1-24