5 光量子比特纠缠、6 光量子比特纠缠、8 光量子比特纠缠、10 光量子比特纠缠 ,18 光量子比特纠缠……
在位于中国科技大学东区理化大楼中编号为 "01003" 的实验室内 , 密布着错综复杂的管线及各类光学和电子设备 , 中科大教授潘建伟和他的团队在这里不断攻关 , 刷新着光量子比特纠缠数目的世界纪录。日前 , 潘建伟及其同事陆朝阳、刘乃乐、汪喜林等在国际上首次实现 18 个光量子比特的纠缠 , 再次刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。
什么是量子比特 ? 什么又是量子纠缠 ? 逐次刷新世界纪录的意义何在 ?
量子纠缠 , 是量子叠加在多粒子条件下的特殊形态
" 量子是能量的最小单元 , 人们所熟知的分子、原子、电子等微观粒子状态的改变 , 都涉及能量变化 , 这一过程改变的能量就是一份一份的量子。比如日常生活中的光 , 就是大量光量子组成的。" 中科大研究员汪喜林说。
什么是量子比特 ? 任何信息在编码、操作、处理等时 , 都有一个最基本的处理单元 , 叫做比特。比特是由英文 BIT 音译而来 , 是信息量的度量单位 , 也是信息量的最小单位。潘建伟团队研究人员介绍 , 人们常用的手机、电脑等电子计算机所用到的比特 , 被称为经典比特。量子比特就是进行量子信息处理的最基本单元。
那么 , 量子比特纠缠又是怎么一回事 ?
" 在宏观的经典世界里 ,0 就是 0,1 就是 1。而在微观的量子世界中 , 一个状态可存在于 1 和 0 的叠加 , 它既不是 0、也不是 1, 但它既是 0、又是 1。" 汪喜林以著名的 " 薛定谔的猫 " 进行描述 ," 在经典世界里 , 猫要么是活的 , 要么是死的 , 但在量子世界里的猫则可能处于‘又死又活’的叠加状态。" 一个经典比特只存在 0 或 1 两种状态。而一个量子比特 , 不仅可处于 0 或 1 两种状态 , 还可处于 "0 1" 的叠加态。
