研究人员推导了跟踪量子信息流的公式

时间：2021-07-11 12:52:06 来源：

一组研究人员开发了一个公式，用于理解量子对象在传输时着陆的位置。

如果运动中的物体像雨水一样流过水沟并降落在水坑中，那么运动中的量子物体就像雨水一样，它们可能最终会变成一堆水坑。多年来，弄清楚量子物体的实际位置已经使科学家感到沮丧。

现在，由耶鲁大学领导的一组研究人员得出了一个公式，用于理解量子物体在传输时会落在何处。这是一项开发，可提供在各种情况下控制开放量子系统的见识。

“我们得出的公式对于操作量子计算机非常有用，”《物理评论X》（Physical Review X）上发表的一项研究的第一作者Victor Albert说。“我们的结果说，从原则上讲，我们可以设计'雨水槽系统中的“和”门“在量子物体降落之后或实际流动期间操纵量子物体。”

在这种情况下，沟槽和门代表了耗散的想法，该过程通常对脆弱的量子性质具有破坏性，但有时可以设计为控制和保护这些性质。

该研究的主要研究者是耶鲁大学应用物理学和物理学副教授梁江。

物体移动直到达到最小能量或接地的状态是自然的基本原理。但是在量子系统中，可能存在多个基础，因为量子系统可以同时以多种状态存在-所谓的叠加。

那就是装满水槽和大门的地方。姜，阿尔伯特及其同事使用这些机制来计算量子物体降落在一个点或另一个点上的概率。该公式还表明，存在一种无法永远维持叠加的情况：当一个叠加的量子“液滴”已经降落到一个“水坑”中，但尚未到达另一个“水坑”时。

阿尔伯特说：“换句话说，当'液滴'完全流入两个水坑时，这种叠加态总是会失去一些量子性质。”“这在某种程度上是负面的结果，但它总是成立，这有点令人惊讶。”

阿尔伯特指出，公式的两个方面都将有助于构建量子计算机。阿尔伯特说，随着研究界继续开发能够支持此类系统的技术平台，它需要知道“有什么和不可能的”。

该研究的其他合著者是普林斯顿大学的巴里·布拉德林和鲁汶大学的马丁·弗拉斯。

出版物：维克多·阿尔伯特（Victor V. Albert）等人，《林德布拉底人的几何学和反应》，物理。修订版X 6，041031，2016; doi：10.1103 / PhysRevX.6.041031

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