物理学家已经发现了量子比特行为的一个潜在的具有改变游戏规则的特性，这将使科学家们能够模拟复杂的量子系统，而无需庞大的计算能力。一直以来，下一代量子计算机的发展一直受制于传统CPU的处理速度。即使是世界上最快的超级计算机也没有足够的能力，现有的量子计算机仍然太小，无法模拟中等规模的量子结构，如量子处理器。然而，诺丁汉大学物理与天文学院以及拉夫堡大学和伊诺波利斯大学的研究团队现在通过利用量子位（qubit）-数字信息最小单位的混沌行为，找到了一种绕过巨大能量需求的方法。他们发现，当激发量子位（qubit）的电源转态时，就像常规计算机位之间的0和1之间的转变一样，但形式更加不规则和不可预测。然而，研究人员发现，复杂度（超混沌）并没有随系统规模的增加而呈指数增长，而是与单位数成正比。在一篇新论文中，发表在Nature期刊NPJ Quantum Information上，团队展示了这种现象对允许科学家模拟大型量子系统具有巨大潜力。拉夫堡大学科学学院的Alexandre Zagoskin博士表示：“飞机设计是一个很好的类比。要设计一架飞机，必须解决一定的流体(气动）动力学方程，这些方程很难解决，在二战后，当强大的计算机出现后才变得可能。然而，人们早在那之前就已经设计并飞行了飞机。这是因为气流的行为可以由有限数量的参数（如雷诺数和马赫数）来表征，这些参数可以从小规模模型实验中得出。如果这种特性是普遍存在的，那么研究人员将能够从，例如，建立和测试模型，并通过少量测量实际系统来确定这些参数的临界值，以判断我们的量子处理器的参数是否能够正常工作。在大型量子系统行为中的可控复杂性开启了新的可能性，有助于开发新颖的量子密码学工具。更多关于此研究的信息可与诺丁汉大学的李伟斌教授联系。排名第32位的欧洲和第16位的英国的诺丁汉大学是英国研究密集型大学罗素大学集团的创始成员。在诺丁汉大学学习是一次改变生活的经历，我们以释放学生潜力而自豪。我们有着开创性的精神，体现在我们创始人Jesse Boot爵士的愿景中，我们引领着在全球连接的教育、研究和产业合作网络中建立中国和马来西亚校园的方式。由于调查显示我们的研究实力在REF 2024中排名第七，我们是英国最好的大学之一。发现MRl和布洛芬等的诞生地，我们的创新改变了生活，解决了可持续食品供应、终结现代奴役、开发更环保的运输工具、减少对化石燃料的依赖等全球问题。这些发现的诞生地，我们的创新改变了人们的生活，解决了全球的问题，如可持续食品供应、结束现代奴役、发展更环保的交通工具以及减少对化石燃料的依赖。Universities for Nottingham计划，与诺丁汉特伦特大学合作，是城市两个世界级机构的合作，旨在提高城市和地区居民的繁荣、机遇、可持续性、健康和幸福水平。”.物理学家发现了量子比特行为的潜在游戏变革特征，可以让科学家模拟复杂的量子系统而无需庞大的计算能力。研究人员通过利用量子比特的混沌行为，找到了一种绕过巨大能量需求的方法。当使用外部能源源，如激光或微波信号时，系统变得更加混乱——最终表现出了所谓的超混沌现象。量子比特受到能源源的激发后，它们会像普通的计算机比特一样切换状态，但方式更加不规律和不可预测。研究人员发现，系统规模增长时，复杂度（超混沌）并没有呈指数级增加，而是和单位数量成正比。这一现象被发表在自然期刊《量子信息》上，显示了这种现象对允许科学家模拟大型量子系统具有巨大潜力。长期以来，下一代量子计算机的发展一直被传统中央处理器处理速度限制着，即使目前世界上最快的超级计算机也不够强大，现有的量子计算机也还太小，无法模拟中等大小的量子结构，如量子处理器。新的研究成果表明，量子系统显示出不同于通常情况行为的定性模式，并其之间的过渡由相对较少的参数控制。如果这一观点普遍存在，研究人员将能够从建立和测试比例模型中确定这些参数的临界值，并通过对实际系统进行少数测量，判断我们的量子处理器参数是否能正常工作。另外，大规模量子系统行为的可控复杂性为新型量子加密工具的发展打开了新的可能性。中英家联系信息 disponible from Professor Weiben Li at the University of Nottingham on weiben.li@nottingham.ac.uk or 0115 748 6751 or Jane Icke Media Relations Manager for the Faculty of Science at the University of Nottingham, on 0115 951 5751 or jane.icke@nottingham.ac.uk。 欢迎参阅关于诺丁汉大学的更多信息。...”
