量子处理器上首次【cì】造【zào】出【chū】任意子，有望促进容错【cuò】量子计算机开发 全球【qiú】独【dú】家

(资料图)

科技日报记者 刘霞

据《自然》网站9日报道，美国【guó】Quantinum量子计算公【gōng】司研究【jiū】人员称，他【tā】们首次【cì】在量【liàng】子处理器上“制造出”了任意【yì】子（anyons），这【zhè】一成果有望促进容【róng】错量子计算【suàn】机的研【yán】发。相【xiàng】关报告已经提交【jiāo】论文预印【yìn】本网站【zhàn】。

H2量子处理器。图片来源：《新科学家》网站

组成物质世【shì】界的基本粒子通常根据其携带【dài】的自旋分为两【liǎng】类：自旋为整数的【de】玻色【sè】子（如【rú】光子）和自旋为半整数的【de】费米子【zǐ】（如电子），但1977年【nián】两位挪威科【kē】学【xué】家提【tí】出【chū】一【yī】个令【lìng】人惊【jīng】讶的新【xīn】理论：在二维【wéi】空间中存在某种粒子，其【qí】行为服从介于玻【bō】色统计和费【fèi】米统计之间的新的分数统计【jì】。美【měi】国物理学【xué】家、诺贝【bèi】尔物理学奖得主维尔【ěr】泽克将【jiāng】这类准粒子命名为任意子。

物理学【xué】家预【yù】测，当任【rèn】意子交换【huàn】位置或相互【hù】循环【huán】（编【biān】织）时，准粒子的【de】量子态就会【huì】改变【biàn】。编织某些类型的任意子可【kě】能是构建更好量【liàng】子计算机的【de】有用技术。当前的【de】量子计算机极易出错，而编织过的任【rèn】意子在存储信【xìn】息上可更【gèng】好【hǎo】地不【bú】受错误干扰，这使其有助科学家【jiā】开【kāi】发更具容错能力的量子计算机。

在最【zuì】新研究中【zhōng】，Quantinum物理学家亨【hēng】瑞【ruì】克·德雷尔及其合作【zuò】者使用了名为H2的新型量子处理器，该【gāi】处理器使用【yòng】镱和钡离子通【tōng】过磁场和激光【guāng】捕获来创【chuàng】造量【liàng】子比特。研究【jiū】团队【duì】将这【zhè】些量子比特编织成笼目图案（一个由【yóu】交错的三角形组成的网络），得【dé】到【dào】量子【zǐ】比特的【de】量子力学【xué】特性与预【yù】测的任意子相同。

普渡大学实验物理【lǐ】学家【jiā】米歇尔·曼夫拉认为，尽管最新【xīn】研究结果令人【rén】印【yìn】象深刻，但并没【méi】有真正产生任意子，只是模拟了它们的一些性质。不过【guò】，研究人【rén】员表【biǎo】示，粒子【zǐ】的行为符合【hé】定义，它们仍【réng】然可【kě】成【chéng】为量【liàng】子【zǐ】计算的基础。