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中国科大实现超抗噪声“薛定谔猫”态

时间:2019-01-06 11:41:02 来源:杏耀娱乐注册 作者:匿名



物理学领域着名的“薛定谔猫”从未受到噪音的困扰。 5月9日,中国科技大学发布重要科研成果。该校院士潘建伟率领的团队最近取得了超级抗噪声“薛定谔猫”的状态。这种神奇的“纠缠状态”具有天然的高容错能力,可以免受任意噪音的影响。它可广泛用于大规模量子网络,如量子密钥共享和三维密码协议。

“Schr?dingerCat”是物理学领域着名的假设实验。 1935年,奥地利物理学家薛定谔(量子力学的创始人之一)提出了它。在测试中,一只猫被放在一个装有放射性原子和毒物的封闭容器中。放射性原子可能会或可能不会衰变。如果它衰变,它将触发器官打破含有毒物的瓶子,猫会中毒。如果没有腐烂,猫就会活下来。根据日常经验,容器中的猫要么死了,要么活着。但是在量子世界中,原子可以处于叠加的衰变状态而不会衰变,所以猫也应该处于一种奇怪的叠加死亡和生存状态。这只死去的猫是传说中的“薛定谔猫”。

尽管在宏观世界中不存在“薛定谔猫”状态,但在微观世界中,科学家们可以利用光子和原子来创造这种“纠缠态”并将其应用于量子精度测量和容错计算。然而,由于量子“去相干效应”,量子态与环境之间相互作用产生的各种噪声会在计算过程中引起各种误差,这极大地限制了量子信息处理任务中的“薛定谔猫”状态。比如量子计算。应用。原则上,可以使用量子纠错编码来保护量子态,但是这种方法消耗了大量的量子资源。 2012年,奥地利物理学家提出了一种级联猫状态的概念,它具有对任意噪声的免疫力的天然优势。

在实验中,潘建伟团队编写了一个带有两个光子位的逻辑位,成功地产生了一个三态级联猫状态,并证明了编码猫状态在各种噪声影响下的显着优势。

结果发表在最新的权威学术期刊《自然.光子学》。潘建伟院士表示,这种准备方法可以扩展到任意位数,甚至可以达到宏观层面,实现了多年来——宏观纠缠的研究热点。来自:安徽新闻网

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