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科学家为新量子技术创造“普遍纠缠”

时间：2022-02-20 14:25:05 来源：

耶鲁研究人员创造了一种纠缠各种编码颗粒的方法。

量子物理学中的一个关键概念是缠绕的，其中两个或更多个量子系统变得如此不可缩放地连接，使得它们的集体状态不能通过丝网观察每个元素来确定。现在，耶鲁研究人员已经开发出一个“通用纠缠”，可以根据需求链接各种编码颗粒。

该发现代表了一种强大的新机制，具有量子计算，密码和量子通信中的潜在用途。该研究由Robert Schoelkopf的耶鲁实验室领导，并出现在杂志自然中。

Quantum Calculation通过称为Qubits的微妙数据来完成，这些数据易于错误。为了实现忠实的量子计算，科学家表示，他们需要“逻辑”Qubits，其错误可以使用量子纠错码来检测和整流。

“我们已经在耶鲁量子研究所应用物理与物理学教授Schoelkopf说：”我们已经示出了一种创建逻辑编码Qubits之间的新方式，这些徽标最终可以纠正错误纠正。“这是一个比以前所表演的更复杂的操作。”

缠绕机制称为指数交换门。在该研究中，研究人员通过以任何所选择的配置或代码在任何选择的配置或代码中确定编码的状态来展示新技术，每个都被容纳在另外两个隔离的3D超导微波腔中。

“这种通用的纠缠在研究的CO-First Author说，这是对强大的量子计算至关重要的。”“科学家们发明了丰富的硬件效率，量子误差校正码 - 每个巧妙地设计，具有独特的特性，可用于不同的应用。但是，它们中的每一个都需要推接一套新的定制操作，引入了重要的硬件开销并减少了多功能性。“

通用纠缠器通过在任何期望的输入状态之间提供栅极来减轻这种限制。“我们现在可以选择任何所需的代码，甚至可以在不必重新连接操作时甚至在飞行中改变它们，”Co-First作者Brian Lester说。

该发现只是耶鲁量子研究工作的最新一步。耶鲁科学家正处于开发第一个完全有用的量子计算机的努力的最前沿，并在具有超导电路的量子计算中进行了开创性的工作。

该研究的其他作者是Kevin Chou，Luigi Frunzio，Michel Devoret，Liang Jiang和Steven Girvin。该研究得到了美国陆军研究办公室的支持。

出版物：Yvonne Y. Gao，等人，“通过工程交换互动，”自然体积566，第509-512页（2019）“缠绕博声型模式


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