韩国KIST:量测量子位元Qubit过程发生几何相现象
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韩国KIST(Korea Institute of Science and Technology) 研究院量子运算(quantum
computers)研究团队发表了研究成果,可以用来验证量子运算位元qubit的状态和过程,
这是一种量子资讯处理的有用发现。
韩国科学技术研究院(KIST) Cho Yong-uk教授的团队说,他们发现在测量量子位元(也就
是量子电脑的基本单位)过程中发生的几何相(geometric phase)现象。该团队与POSTECH
的Kim Yoon-ho教授的团队合作。
Cho说:“这些结果将直接应用于量子状态与过程的验证。”他补充说“众所周知,几何
相有助于维持量子位元的量子特性,并且有助于未来量子计算领域的量子资讯处理研究。
”
与传统电脑不同,量子电脑可以同时处理许多运算,并在几分钟内完成超级电脑所需150
年才能完成的运算。
当操纵量子位元时,它会在某次运动后返回到原始的起始位置,并且会发生记忆该过程的
现象。这就是所谓的几何相位现象(geometric phase phenomenon),在这种几何相位现象
中,量子状态和过程以相位的形式被记忆著。
虽然一般认为,几何相位只发生在量子态变化缓慢的绝热过程中,但有一种理论认为这也
可能发生在量子测量过程中,在这个过程中量子状态会立即发生变化。直到KIST的研究人
员透过实验,确定量子位元qubit测量过程中发生的几何相的机制,这个机制才得以明朗
。
根据量子力学定律,测量会伴随着一种反应,这个反应被称为测量反应。也就是说,量子
资讯会被量子测量所改变。研究人员首次确定了量子物理学的两个重要概念,即几何拓扑
学和测量反应。特别是,这项研究使用了基于量子位元的量子电路,突显了韩国研究人员
在量子位元控制和测量技术方面的进步。