8月9日,美国《科学》杂志公布,由浙江大学等国内单位组成的团队研制出一种含有20个超导量子比特的量子芯片,并成功操控其实现全球纠缠,创造了固态量子器件中产生纠缠态的量子比特数的新世界纪录。据研究人员介绍,这次研制的芯片具有位与位互连的特性,可以提高量子芯片的运算效率,是率先实现20位纠缠的重要原因之一。
什么是量子?
量子是物质的基本单位,是能量最基本的载体,不能再分了。量子是物质最基本的构件,或者说是能量最基本的载体。所有微观粒子,包括分子、原子、电子、光子,都是量子的一种表现。举个简单的例子,我们每天喝水,把一杯水分成两半,再分成四分之一,然后就变成水分子了,水分子本身就是量子范畴。构成世界的所有物质都是由微小的粒子组成的,所以某种程度上人类是量子的巨大集合,整个世界也是由量子组成的。既然已经是最小的单位,量子就不能再分了。
量子位:
量子位没有明确的定义,不同的研究者采用不同的表述。根据香农信息论中描述信号可能状态的比特的特点,在量子信息中引入了“量子比特”的概念。
从物理学的角度来看,人们习惯于根据量子态的特性被称为量子位(qubit或qbit)、ebit、tribit、multibit、cbit等等。这种方法让人眼花缭乱,对量子位的描述要基于具体的物理特性。为了避免这些问题,本文从信息论的角度给出了量子位的统一描述。
量子纠缠:
量子纠缠,或称量子纠缠,是量子力学的一种现象。它是爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在1935年提出的一个波。它的量子态表达式:x1和x2分别代表两个粒子的坐标。这样一个量子态的基本特征是,它不能写成任何表象下两个子系统量子态的直积。定义描述了一个复合系统(有两个以上成员系统)的一种特殊的量子态,不能分解为成员系统各自量子态的张量积。
量子纠缠技术是一种安全的信息传输加密技术,与超光速信息传输有关。虽然我们知道这些粒子之间的“通信”非常快,但我们不能用这种连接来控制和传输如此快的信息。因此,爱因斯坦提出的规律,即任何信息传递的速度都不能超过光速,仍然成立。其实纠缠也不是很远。
量子纠缠原理是什么?
量子纠缠是指量子态的一种性质。是量子力学叠加原理的结果。量子态,或称“量子态”,是量子力学的核心概念。
比如光有一个性质叫偏振,它代表电场的振动方向,它总是位于垂直于传播方向的平面上。如果偏振方向是沿着这个平面上的一个特定方向,那么这个光就是线偏振光,偏振方向就是沿着这个特定方向。非偏振自然光通过偏振器,可产生偏振方向沿透射轴的线偏振光。
如果线偏振光垂直入射到偏振器上,其透射强度是原始强度的x2,这个x是不大于1的数,由光的原始偏振方向和偏振器的偏振方向决定。
以上是量子纠缠的介绍和量子纠缠的原理给大家,可以参考阅读。