新華社合肥1月24日電(記者徐海濤)計算機開機或重啟時需要系統初始化,那麼未來的“量子計算機”如何實現“初始化”?中國科學技術大學李傳鋒教授研究組與清華大學、美國哈佛大學研究人員合作,近期提出並實現了“麥克斯韋妖式量子算法冷卻”新方法。
量子計算機的開機“初始化”過程,就是將計算單元“量子比特”調整為能量最低的“冷量子”。但由於量子疊加原理,此時的量子系統既有處於“基態”的“冷量子”,也有處於“激發態”的“熱量子”,“冷熱混雜”導致難以“開機”,這成為困擾國際量子物理學界的一大難題。
19世紀著名物理學家麥克斯韋曾提出假想,在一個黑箱中放入一塊帶小門的隔板,有一隻“小妖”看守著小門,“指揮”冷分子走到門的一側,而熱分子走到另外一側,這就是著名的“麥克斯韋妖”現象。
中科大等研究機構組成的國際合作團隊,在實驗上利用光學干涉裝置搭建成冷卻模塊,使其起到“量子小妖”的作用,通過冷卻模塊連接成的冷卻網絡,實現量子系統的逐步冷卻。實驗證明效果良好,冷卻保真度達到97.8%以上。
這項研究成果日前發表在國際權威學術期刊《自然·光子學》雜誌上,審稿人對其高度評價,認為這種新穎的方法具有很好的普適應用前景。(完)