量子計(jì)算機(jī)在邏輯上邁出了一大步

牛津大學(xué)(UniversityofOxford)的量子計(jì)算研究人員開發(fā)出了一種精度為99.9%的邏輯門。這不僅是一個(gè)新的記錄，它也達(dá)到了理論基準(zhǔn)所需的建立一個(gè)真正的量子計(jì)算機(jī)。

邏輯門是每臺(tái)計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵部件之一，而且--就這一點(diǎn)而言--幾乎所有的數(shù)字系統(tǒng)都是如此。它們根據(jù)一定的邏輯將輸入轉(zhuǎn)換為輸出。例如，一個(gè)和門，只有當(dāng)它的兩個(gè)輸入都被激活時(shí)，才會(huì)打開它的輸出。

這個(gè)研究小組通過將兩個(gè)原子置于“量子糾纏”的狀態(tài)來構(gòu)建一個(gè)量子版本--一個(gè)原子上的一個(gè)作用影響另一個(gè)原子。研究人員以前曾這樣做過，但這一次，這種聯(lián)系的保真度比以往的任何嘗試都要大得多。

大衛(wèi)·盧卡斯(DavidLucas)是這篇論文的合著者，他在“物理評(píng)論快報(bào)”中描述了這一發(fā)現(xiàn)。他解釋說：“量子邏輯門是一種操作，它可以吸收兩個(gè)獨(dú)立的原子，并將它們置于這種特殊的糾纏

門的精度是衡量這件事的好壞的指標(biāo)。在我們的例子中，99.9%的精確度意味著，平均每1，000次中就有999次我們正確地產(chǎn)生了糾纏態(tài)，每1，000次中就有一次發(fā)生了錯(cuò)誤。

他補(bǔ)充道：“從上下文的角度來看，量子理論認(rèn)為--就目前為止，人們所發(fā)現(xiàn)的--如果量子計(jì)算機(jī)的精確度下降到99%以下，就根本無法制造出一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)?！?/p>

“在99.9%的水平上，你可以在理論上建立一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)，但在實(shí)踐中，它可能非常困難，因此代價(jià)非常昂貴。如果將來能達(dá)到99.99%的精度，前景就會(huì)好得多?！?/p>

量子計(jì)算是目前物理學(xué)家面臨的主要挑戰(zhàn)之一。雖然這項(xiàng)技術(shù)還處于起步階段，但它有著巨大的希望--遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)。

該論文的主要作者克里斯·巴蘭斯(Chris Ballance)表示：“這不僅是一種不同的計(jì)算技術(shù)，與我們?nèi)粘ｋ娔X的工作方式相同；它在一個(gè)非常基本的層面上，是一種處理信息的不同方式。”

“事實(shí)證明，這種操縱信息的量子力學(xué)方法使量子計(jì)算機(jī)能夠比任何可想象的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更有效地解決某些問題?！?/p>