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嵌入硅片的七条生命的“薛定谔猫”原子如何改变量子计算
澳大利亚科学家用薛定谔的猫作为韧性的隐喻，重新定义了量子纠错。
来源:ZME科学量子力学长期以来一直是悖论的游乐场，在这个领域中，原子既像波又像粒子，猫既是活的又是死的。现在，新南威尔士大学 (UNSW) 的研究人员对著名的薛定谔猫思想实验进行了改进，使用重原子和硅芯片解决了量子计算中最大的障碍之一——纠错。
带有安全网的量子猫
带有安全网的量子猫这项新研究的关键在于锑原子。与通常仅限于两种状态（如旋转电子的二进制“上”和“下”）的标准量子比特或“量子位”不同，锑原子拥有八个自旋方向。这种扩展的可能性使其成为探索量子叠加的独特游乐场。
“在我们的研究中，‘猫’是锑原子，”这项研究的主要作者 Xi Yu 解释道。该团队的研究结果发表在《自然物理学》杂志上，揭示了这只“猫”如何在系统不崩溃的情况下经受住多次错误。
自然物理学 自然物理学“俗话说，猫有九条命。一次小小的划伤不足以杀死它。我们比喻的‘猫’有七条命：需要连续七个错误才能将‘0’变成‘1’！这就是锑自旋态在相反方向上叠加的‘宏观’意义——因为它发生在更大的规模上，并实现了薛定谔猫，”Yu 解释道。
对于量子计算来说，这种弹性是一个游戏规则的改变者。标准量子比特是出了名的脆弱；一个错误就可能扰乱数据。但锑的自旋结构形成了一个缓冲区，使科学家能够在错误导致系统故障之前检测并纠正错误。