量【liàng】子处理【lǐ】器上首次造出任意子，有望促进容错【cuò】量子计算机开【kāi】发【fā】 全球独家

(资料图)

科技日报记者 刘霞

据【jù】《自然》网站【zhàn】9日报【bào】道，美国【guó】Quantinum量子计算公司研究人员【yuán】称，他们首次在量子处理【lǐ】器上【shàng】“制造出”了任意【yì】子（anyons），这一成果有望促进容错【cuò】量子【zǐ】计算机的【de】研发。相关报告已【yǐ】经提【tí】交论文【wén】预印本网站。

H2量子处理器。图片来源：《新科学家》网站

组【zǔ】成物质世界的【de】基本粒子通常【cháng】根据其携带的自旋分【fèn】为两类【lèi】：自旋【xuán】为整数的玻色子（如光子）和自旋为半【bàn】整数的【de】费【fèi】米子（如电子），但1977年两【liǎng】位【wèi】挪威科学家提出【chū】一个令人惊讶的新【xīn】理论：在【zài】二【èr】维【wéi】空间中存在某种粒子，其【qí】行为【wéi】服从介于玻色统【tǒng】计和费【fèi】米【mǐ】统计之间的【de】新的分数统计。美国物理学家、诺贝【bèi】尔物理学奖得主维尔泽克将这类准【zhǔn】粒子命名为【wéi】任意子。

物理学家预测，当任意子交换位置或【huò】相互循环（编织）时【shí】，准粒子的量【liàng】子态就【jiù】会改变。编织某【mǒu】些类型的任意子可能是构建更好量【liàng】子计算机【jī】的【de】有用技【jì】术。当前的量子计【jì】算机极易出错，而编【biān】织【zhī】过的任意【yì】子【zǐ】在【zài】存储信息【xī】上可更好地不受错误干扰，这【zhè】使其有【yǒu】助科【kē】学【xué】家开发【fā】更具容错能力的【de】量子计算机。

在最新【xīn】研究中，Quantinum物理【lǐ】学【xué】家【jiā】亨瑞克·德【dé】雷尔及其合作者使用了名为H2的新型【xíng】量子处理【lǐ】器，该处理器【qì】使【shǐ】用镱和钡离子通过磁场和激光捕获来创造量子比特。研究团队将【jiāng】这些量【liàng】子比特编【biān】织成笼目图案（一【yī】个由交【jiāo】错【cuò】的三【sān】角形组成的网络），得【dé】到量【liàng】子比特的量子【zǐ】力【lì】学特性【xìng】与预测的任意子相同。

普渡大学实验【yàn】物【wù】理学家【jiā】米歇尔·曼夫拉认为，尽【jìn】管【guǎn】最新研究【jiū】结果【guǒ】令人印象深刻，但【dàn】并【bìng】没有真正产生任意子，只是模拟了它们【men】的一些【xiē】性质。不【bú】过，研究人员表示，粒子的行为符合定义，它【tā】们仍【réng】然【rán】可成【chéng】为量子计算的【de】基【jī】础。