Pengkomputeran kuantum telah mencapai kejayaan revolusioner! Google Quantum AI menemui tenunan orang bukan Abel

19 Mei Google Quantum AI, sebuah pasukan penyelidik Google, baru-baru ini menyatakan bahawa ia telah memerhatikan Anyons bukan Abelian berjalin buat kali pertama Kejayaan itu boleh merevolusikan kuantum pengkomputeran, menjadikannya lebih teguh kepada hingar dan membuka laluan baharu kepada pengkomputeran kuantum topologi.

Menurut gerak hati manusia, adalah mustahil untuk melihat sama ada dua objek yang serupa telah ditukar, dan ini benar untuk semua zarah yang diperhatikan setakat ini.

Penyelidik Google Quantum AI memerhati buat kali pertama kesan pelik mengait anyon bukan Abel

Anyon bukan Abel (satu-satunya yang diramalkan akan pecah zarah biasa ini) berada dalam radar penyelidik kerana sifatnya yang menarik dan potensinya untuk merevolusikan pengkomputeran kuantum dengan menjadikan operasinya lebih mantap kepada bunyi. Microsoft dan syarikat lain telah memilih pendekatan ini untuk menyelidik pengkomputeran kuantum. Tetapi penyelidik dalam bidang ini telah mengusahakannya selama beberapa dekad, jadi memerhati sesiapa bukan Abel dan tingkah laku pelik mereka adalah sangat mencabar.

Penemuan, penyelidikan dan pemerhatian Google Quantum AI terhadap sesiapa bukan Abel

Dalam kertas kerja yang diterbitkan dalam Nature pada 11 Mei, Penyelidik Penyelidik Google Quantum AI telah mengumumkan bahawa mereka telah memerhatikan tingkah laku pelik sesiapa bukan Abelian buat kali pertama menggunakan salah satu pemproses kuantum superkonduktor mereka. Mereka juga menunjukkan bagaimana fenomena ini boleh dieksploitasi untuk pengkomputeran kuantum. Awal minggu ini, syarikat pengkomputeran kuantum Quantum mengeluarkan satu lagi laporan penyelidikan mengenai topik itu, menambah penemuan Google Quantum AI. Keputusan ini membuka jalan baharu untuk pengiraan kuantum topologi, di mana operasi dicapai dengan memusingkan sesiapa bukan Abel seperti jalinan.

TrondI Andersen, ahli pasukan di Google Quantum AI dan pengarang pertama kertas kerja, berkata: "Pemerhatian pertama kesan eksotik orang bukan Abelia ini benar-benar menyerlahkan kemungkinan menarik yang kini boleh kita akses dengan kuantum komputer. mereka pasti Telah ditukar? Intuisi memberitahu orang bahawa jika dua objek benar-benar sama, tidak ada cara untuk membezakannya.

Mekanik kuantum juga menyokong gerak hati ini, tetapi hanya dalam dunia tiga dimensi yang biasa. Jika objek yang sama dikekang untuk bergerak dalam satah dua dimensi, gerak hati orang kadangkala mungkin gagal, dan mekanik kuantum membenarkan beberapa perkara pelik berlaku: sesiapa bukan Abelia mengekalkan sejenis ingatan - walaupun sesiapa bukan Abel adalah sama sepenuhnya , tetapi adalah mungkin untuk mengetahui apabila dua daripada mereka telah ditukar.

"Memori" ini dianggap sebagai garis berterusan dalam ruang-masa, yang boleh dipanggil "garisan dunia" zarah-zarah anyon bukan Abel. Apabila dua orang bukan Abel ditukar, "garis dunia" mereka menjadi terikat antara satu sama lain. Menenunnya dengan betul, menggabungkan dan menganyam bersama boleh membina operasi asas komputer kuantum topologi.

Pasukan mula-mula menyediakan qubit superkonduktor dalam keadaan kuantum terjerat yang diwakili dengan baik oleh "papan dam" - istilah yang biasa digunakan oleh pasukan penyelidik Google, mereka baru-baru ini menunjukkan pencapaian dalam pembetulan ralat kuantum menggunakan ini persediaan. Sejenis zarah muncul dalam susunan papan catur yang dipanggil Abelian anyon, yang, walaupun tidak begitu relevan, tetapi kurang berguna.

Untuk memerhatikan tingkah laku orang bukan Abelia, para penyelidik meregang dan memampatkan keadaan kuantum qubit, menukar corak berkotak-kotak kepada poligon berbentuk ganjil. Bucu khusus dalam poligon ini membawa anyon bukan Abelia. Menggunakan protokol yang dibangunkan oleh profesor fizik Cornell Eun-Ah Kim dan bekas postdoc Yuri Lensky, pasukan itu boleh memindahkan sesiapa bukan Abelia dengan terus mengubah bentuk kekisi dan mengalihkan kedudukan bucu bukan Abel.

Dalam satu siri percubaan, penyelidik di Google memerhati gelagat anyion bukan Abelia ini dan cara mereka berinteraksi dengan anyion Abelian yang lebih biasa. Menjerat kedua-dua jenis zarah bersama-sama menghasilkan fenomena aneh - apabila zarah-zarah itu berselirat dan berlanggar, ia secara misteri hilang, kemudian muncul semula, dan berubah dari satu jenis ke yang lain. Paling penting, pasukan penyelidik Google Quantum AI memerhatikan tandatangan anyion bukan Abel: apabila dua daripadanya ditukar, ia menyebabkan perubahan yang boleh diukur dalam keadaan kuantum sistem mereka—suatu fenomena menakjubkan yang tidak pernah diperhatikan sebelum ini.

Akhir sekali, pasukan menunjukkan cara sesiapa bukan Abel boleh ditenun ke dalam pengkomputeran kuantum. Dengan menganyam beberapa anyon bukan Abelia, mereka dapat mencipta keadaan terjerat kuantum yang terkenal dipanggil keadaan Greenberg-Horn-Salinger (GHZ).

Microsoft dan syarikat pengkomputeran kuantum Quantum juga sedang mengkaji sesiapa bukan Abelian

Inti kaedah penyelidikan yang dipilih oleh Microsoft adalah untuk mengkaji fizik zarah bukan Abelian untuk digunakan pada kerja pengkomputeran kuantumnya. Semasa mereka cuba untuk merekayasa sistem bahan yang menjadi tuan rumah sesiapa sahaja ini, pasukan penyelidik Google kini telah menunjukkan bahawa jenis fizik yang sama boleh dicapai pada pemproses superkonduktor mereka.

Syarikat pengkomputeran kuantum Quantum baru-baru ini mengeluarkan kajian mengagumkan yang turut menunjukkan tenunan bukan Abelia, dalam kes ini menggunakan pemproses kuantum ion terperangkap. Andersen berbesar hati untuk ambil perhatian bahawa kumpulan pengkomputeran kuantum lain juga sedang mengusahakan jalinan bukan Abelia. Beliau berkata: "Adalah sangat menarik untuk mengkaji bagaimana sesiapa bukan Abelian boleh digunakan dalam pengkomputeran kuantum masa hadapan dan sama ada tingkah laku istimewa mereka boleh menjadi kunci kepada pengkomputeran topologi toleransi kesalahan

Atas ialah kandungan terperinci Pengkomputeran kuantum telah mencapai kejayaan revolusioner! Google Quantum AI menemui tenunan orang bukan Abel. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!