您的量子计算机是伪造的吗?物理学家揭开“量子谎言探测器”

一个新的测试证实了大规模系统(包括多部分相关)的深度量子行为。是否可以验证大量子系统是否真正遵循量子力学的异常原则,还是仅仅遵循了这一原则?在一项开创性的实验中,来自莱顿,北京和杭州的物理学家回答了这个问题。 [...]

来源:SciTech日报
在一项创纪录的实验中,研究人员使用 73 个量子位来证明大规模量子系统显示出真正的量子行为,为安全通信和高级计算打开了新的大门。信用:股票

一项新测试证实了大规模系统中的深量子行为,包括多部分相关性。

是否有可能验证一个大型量子系统是否真正遵循量子力学的不寻常原理,或者只是看起来如此?在一项开创性的实验中,来自莱顿、北京和杭州的物理学家回答了这个问题。

他们研究的核心是所谓的“量子测谎仪”:由物理学家约翰·贝尔开发的贝尔测试。该测试可以确定一个系统(例如量子计算机)是否真正利用了量子效应,而不仅仅是模仿它们。

随着量子技术的不断进步,对更严格的方法来确认真实量子行为的需求也在增长。在这项最新研究中,该团队通过检查包含多达 73 个量子位(量子计算机的基本单位)的系统中的贝尔相关性来突破界限。

这项工作是由一个国际研究团队完成的。其中包括来自莱顿大学的理论物理学家 Jordi Tura、Patrick Emonts 和博士生胡梦瑶,以及来自北京清华大学的合作者和来自杭州浙江大学的实验物理学家。

巧妙的实验

尽管该计划雄心勃勃,但事实证明团队精心完善的方法至关重要。他们没有尝试直接测量复杂的贝尔相关性,而是专注于量子设备已经很好处理的任务:最小化能量。

(左)实验中使用的超导量子芯片的照片,(右)实验中使用的 73 个量子位的布线图案的插图。图片来源:莱顿大学

为什么这很重要

物理回顾 X DOI:10.1103/PhysRevX.15.021024