因斯布鲁克大学 排列成格子状的量子粒子构成了容错量子处理器的基础
信用:统一因斯布鲁克/哈拉尔德里奇 因斯布鲁克大学的物理学家第一次纠缠了分布在几个量子物体上的两个量子比特,并成功地传输了它们的量子特性
这标志着容错量子计算机发展的一个重要里程碑
研究人员在《自然》杂志上发表了他们的报告
连电脑都会算错;小干扰会改变存储的信息并破坏结果
因此,计算机使用各种方法来不断纠正这些错误
在量子计算机中,通过将量子信息存储在一个以上的量子粒子中,可以降低出错的可能性
这些逻辑量子位对错误不太敏感
近年来,理论家开发了许多不同的纠错码,并针对不同的任务对它们进行了优化
因斯布鲁克大学实验物理系的托马斯·蒙兹解释说:“量子纠错中最有希望的代码是那些定义在二维点阵上的代码。”
“这是因为当前量子计算机的物理结构可以通过这种晶格很好地映射
“在代码的帮助下,逻辑量子位可以分布在几个量子对象上
因斯布鲁克的量子物理学家现在第一次成功地将两个量子比特以这种方式编码在一起
两个量子比特的纠缠是量子计算机的一个重要资源,使它们比经典计算机有性能优势
一种量子缝纫机 在他们的实验中,物理学家使用了一台带有十个离子的离子阱量子计算机
逻辑量子位被编码到这些离子中
使用科学家称之为“晶格手术”的技术,可以将编码在晶格上的两个逻辑量子位“缝合”在一起
' 因斯布鲁克团队的亚历山大·埃哈德解释说:“一个新的、更大的量子位是由以这种方式缝合在一起的量子位创造出来的。”
反过来,一个大的逻辑量子位可以通过晶格手术分成两个独立的逻辑量子位
与两个逻辑量子位之间的标准操作相反,晶格手术只需要沿着编码量子位的边界进行操作,而不是在它们的整个表面上进行
理论物理学家尼古拉·弗里斯和亨德里克·保尔森·纳特鲁普解释说:“这减少了在两个编码量子位之间产生纠缠所需的操作次数。”
容错量子计算机的关键技术 晶格手术被认为是未来容错量子计算机运行的关键技术之一
利用晶格手术,由托马斯·蒙兹和雷纳·布拉特领导的物理学家,以及来自英斯·布鲁克大学理论物理系的理论物理学家亨德里克·保尔森·纳特鲁普和汉斯·布里格尔,以及来自维也纳奥地利科学院量子光学和量子信息研究所(IQOQI)的尼古拉·弗里斯,现在已经演示了两个编码量子位之间纠缠的产生
这是拓扑编码量子位之间非经典关联的首次实验实现
此外,研究人员第一次能够演示两个编码量子位之间的量子态隐形传态
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!