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环球观速讯丨量子处理器上首次造出任意子有望促进容错量子计算机开发

来源:科技日报发表时间:2023-05-11 06:00:01

(资料图)

科技日报北京5月10日电 (记者刘霞)据《自然》网站9日报道，美国Quantinum量子计算公司研究人员称，他们首次在量子处理器上“制造出”了任意子(Anyons)，这一成果有望促进容错量子计算机的研发。相关报告已经提交论文预印本网站。

组成物质世界的基本粒子通常根据其携带的自旋分为两类：自旋为整数的玻色子(如光子)和自旋为半整数的费米子(如电子)，但1977年两位挪威科学家提出一个令人惊讶的新理论：在二维空间中存在某种粒子，其行为服从介于玻色统计和费米统计之间的新的分数统计。美国物理学家、诺贝尔物理学奖得主维尔泽克将这类准粒子命名为任意子。

物理学家预测，当任意子交换位置或相互循环(编织)时，准粒子的量子态就会改变。编织某些类型的任意子可能是构建更好量子计算机的有用技术。当前的量子计算机极易出错，而编织过的任意子在存储信息上可更好地不受错误干扰，这使其有助科学家开发更具容错能力的量子计算机。

在最新研究中，研究人员使用了名为H2的新型量子处理器，该处理器使用镱和钡离子通过磁场和激光捕获来创造量子比特。研究团队将这些量子比特编织成笼目图案(一个由交错的三角形组成的网络)，得到量子比特的量子力学特性与预测的任意子相同。

普渡大学实验物理学家米歇尔·曼夫拉认为，尽管最新研究结果令人印象深刻，但并没有真正产生任意子，只是模拟了它们的一些性质。不过，研究人员表示，粒子的行为符合定义，它们仍然可成为量子计算的基础。

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