邁向可靠量子計算的又一步

量子計算一直引起許多科學家的注意，因為它有可能超越某些任務的標準計算機的能力。為了實現量子計算機，最重要的特徵之一是量子糾纏。這描述了幾種量子粒子以複雜方式相互連接的效果。如果其中一個纏結顆粒受到外部測量的影響，則另一個纏結顆粒的狀態也會發生變化，無論它們彼此之間有多遠。許多科學家正在開發新技術來驗證量子系統中這種基本量子特徵的存在。已經對僅包含少量量子位的系統測試了有效的方法，量子位是量子信息的基本單位。然而，量子計算機的物理實現將涉及更大的量子系統。然而，使用傳統方法，驗證大型系統中的糾纏變得具有挑戰性且耗時，因為需要許多重複的實驗運行。

在最近的理論計劃的基礎上，來自維也納大學的實驗和理論物理學家團隊以及由Philip Walther和Borivoje Daki？領導的ÖAW以及貝爾格萊德大學的同事成功地證明了糾纏驗證可以在令人驚訝的有效方式並且在非常短的時間內，因此使該任務也適用於大規模量子系統。為了測試他們的新方法，他們通過實驗產生了由六個糾纏光子組成的量子系統。結果表明，只有少數實驗運行足以確認存在極高置信度的糾纏，高達99.99％。

可以以相當簡單的方式理解驗證的方法。在實驗室中生成量子系統後，科學家們會仔細選擇特定的量子測量值，然後將其應用於系統。這些測量的結果導致確認或否認存在纏結。 「它在某種程度上類似於向量子系統詢問某些肯定 – 沒有問題並記下給定的答案。給出的答案越正確，系統表現出糾纏的可能性就越高，」該出版物的第一作者Valeria Saggio說。在自然物理學。令人驚訝的是，所需問題和答案的數量非常少。與傳統方法相比，新技術的效率提高了幾個數量級。

此外，在某些情況下，所需問題的數量甚至與系統的大小無關，從而證實了新方法對未來量子實驗的能力。

雖然量子計算機的物理實現仍面臨各種挑戰，但有效糾纏驗證等新進展可使該領域向前邁進一步，從而促進量子技術的進步。

故事來源：

物料 由…提供 維也納大學。注意：可以根據樣式和長度編輯內容。