觀察量子信息新方法可及時糾錯量子狀態

　　耶魯大學研究人員成功開發出一種新方法，既可以觀察量子信息，同時還能保持其完整性，這將給量子力學研究提供更大的控制權，以糾正隨機錯誤，并將極大地提升量子計算機的發展前景。該研究結果發表在最新一期《科學》雜志上。

　　耶魯大學應用物理與物理研究教授米歇爾和主要研究者弗雷德里克說：“盯著一個理論公式是一回事，能夠真正控制一個量子對象是另一回事。這項實驗是量子計算過程中必不可少的一次彩排，可以真正積極地理解量子力學。”

　　在量子系統中，信息是由量子比特來存儲的。量子比特可以假定為“0”或“1”兩個狀態，這兩個狀態在同一時刻是疊加的。正確認識、解釋和跟蹤它們的狀態對于量子計算非常必要。但通常情況下，監視量子比特會損害其信息內容。

　　新開發的這種非破壞性的測量系統可以觀察、跟蹤和記錄一個量子位所有狀態的變化，同時保持量子比特的信息價值。研究人員說，原則上，這將允許其監視量子比特的狀態，以糾正隨機錯誤。

　　米歇爾說：“具有與量子比特對話的能力，并且聽到它在告訴你什么，這就是關鍵所在。量子計算機一個主要問題是量子比特存儲的信息‘壽命’有限，并持續衰減，所以必須予以糾正。”

　　弗雷德里克說：“只要你知道過程中發生了什么錯誤，就可以修正。這些錯誤基本上是可以撤消的。”

　　該研究團隊現在可以成功地測量一個量子比特，未來面臨的挑戰是一次測量和控制更多的量子比特。他們正在開發基于此目的的超高速數字電子技術。