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南韓KIST:量測量子位元Qubit過程發生幾何相現象

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科技產業資訊室 - May 發表於 2019年4月23日

南韓KIST(Korea Institute of Science and Technology) 研究院量子運算(quantum computers)研究團隊發表了研究成果,可以用來驗證量子運算位元qubit的狀態和過程,這是一種量子資訊處理的有用發現。
 
韓國科學技術研究院(KIST) Cho Yong-uk教授的團隊說,他們發現在測量量子位元(也就是量子電腦的基本單位)過程中發生的幾何相(geometric phase)現象。該團隊與POSTECH的Kim Yoon-ho教授的團隊合作。
 
Cho說:「這些結果將直接應用於量子狀態與過程的驗證。」他補充說「眾所周知,幾何相有助於維持量子位元的量子特性,並且有助於未來量子計算領域的量子資訊處理研究。」
 
與傳統電腦不同,量子電腦可以同時處理許多運算,並在幾分鐘內完成超級電腦所需150年才能完成的運算。
 
當操縱量子位元時,它會在某次運動後返回到原始的起始位置,並且會發生記憶該過程的現象。這就是所謂的幾何相位現象(geometric phase phenomenon),在這種幾何相位現象中,量子狀態和過程以相位的形式被記憶著。
 
雖然一般認為,幾何相位只發生在量子態變化緩慢的絕熱過程中,但有一種理論認為這也可能發生在量子測量過程中,在這個過程中量子狀態會立即發生變化。直到KIST的研究人員透過實驗,確定量子位元qubit測量過程中發生的幾何相的機制,這個機制才得以明朗。
 
根據量子力學定律,測量會伴隨著一種反應,這個反應被稱為測量反應。也就是說,量子資訊會被量子測量所改變。研究人員首次確定了量子物理學的兩個重要概念,即幾何拓撲學和測量反應。特別是,這項研究使用了基於量子位元的量子電路,突顯了韓國研究人員在量子位元控制和測量技術方面的進步。(606字;圖1)
 
 
參考資料:
KIST Researchers Identify Mechanism of Quantum Computer Qubit. Business Korea, 2019/4/18.


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