首台量子计算机研制成功(量子处理器原理)

据《自然》网站5月9日报道，美国Quantinum量子计算公司的研究人员表示，他们首次在量子处理器上“创造”了任意子（Anyons）。这一成果有望推动容错量子计算机的发展。相关报告已提交至论文预印本网站。

构成物质世界的基本粒子通常根据其所携带的自旋分为两类：具有整数自旋的玻色子（例如光子）和具有半整数自旋的费米子（例如电子）。然而，1977年，两位挪威科学家提出了一个令人惊讶的新理论：二维空间中存在某些粒子，其行为服从玻色统计和费米统计之间的新分数统计。美国物理学家、诺贝尔物理学奖获得者威尔切克将这种准粒子命名为任意子。

物理学家预测，当任意子交换位置或彼此循环（编织）时，准粒子的量子态将会改变。编织某些类型的任意子可能是构建更好的量子计算机的有用技术。当前的量子计算机非常容易出错，而编织任意子在存储信息时更能免受错误的影响，这可以帮助科学家开发出更具容错性的量子计算机。

在最新的研究中，研究人员使用了一种名为H2 的新型量子处理器，它使用镱和钡离子通过磁场和激光捕获来创建量子位。研究小组将这些量子位编织成笼形图案（交错的三角形网络），发现量子位的量子力学性质与预测的任意子相同。

普渡大学实验物理学家米歇尔·曼弗拉认为，虽然最新结果令人印象深刻，但它们实际上并没有产生任意子，而只是模拟了它们的一些特性。然而，研究人员表示，这些粒子的行为符合定义，它们仍然可以构成量子计算的基础。 （记者刘霞）