量子處理器上首次造出任意子

  ICC訊 據《自然》網(wǎng)站9日報道，美國Quantinum量子計算公司研究人員稱(chēng)，他們首次在量子處理器上“制造出”了任意子（Anyons），這一成果有望促進(jìn)容錯量子計算機的研發(fā)。相關(guān)報告已經(jīng)提交論文預印本網(wǎng)站。

H2量子處理器。

圖片來(lái)源：《新科學(xué)家》網(wǎng)站

  組成物質(zhì)世界的基本粒子通常根據其攜帶的自旋分為兩類(lèi)：自旋為整數的玻色子（如光子）和自旋為半整數的費米子（如電子），但1977年兩位挪威科學(xué)家提出一個(gè)令人驚訝的新理論：在二維空間中存在某種粒子，其行為服從介于玻色統計和費米統計之間的新的分數統計。美國物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎得主維爾澤克將這類(lèi)準粒子命名為任意子。

  物理學(xué)家預測，當任意子交換位置或相互循環(huán)（編織）時(shí)，準粒子的量子態(tài)就會(huì )改變。編織某些類(lèi)型的任意子可能是構建更好量子計算機的有用技術(shù)。當前的量子計算機極易出錯，而編織過(guò)的任意子在存儲信息上可更好地不受錯誤干擾，這使其有助科學(xué)家開(kāi)發(fā)更具容錯能力的量子計算機。

  在最新研究中，研究人員使用了名為H2的新型量子處理器，該處理器使用鐿和鋇離子通過(guò)磁場(chǎng)和激光捕獲來(lái)創(chuàng )造量子比特。研究團隊將這些量子比特編織成籠目圖案（一個(gè)由交錯的三角形組成的網(wǎng)絡(luò )），得到量子比特的量子力學(xué)特性與預測的任意子相同。

  普渡大學(xué)實(shí)驗物理學(xué)家米歇爾·曼夫拉認為，盡管最新研究結果令人印象深刻，但并沒(méi)有真正產(chǎn)生任意子，只是模擬了它們的一些性質(zhì)。不過(guò)，研究人員表示，粒子的行為符合定義，它們仍然可成為量子計算的基礎。