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科学家将斐波那契数列输入量子计算机,奇怪的事情发生了

  

  

  根据今年早些时候发表在《自然》杂志上的一项研究,物理学家在量子计算机上发射了一个模仿斐波那契数列的激光脉冲序列,最终在这个过程中创造了一个新的物质阶段。

  他们认为,与目前使用的方法相比,新发现的物质阶段在保存信息方面尤其强大。

  这是一个潜在的巨大突破,可以让量子计算机更加可靠,因为以目前的技术,保持量子比特处于量子状态是一项不稳定的任务。

  在量子计算领域,1或0不是作为普通比特存储的,而是作为量子位存储的。量子位的区别在于,它可以同时是1或0,这可能使量子计算机能够进行更高级的计算,而这些计算需要经典计算机多花几个数量级的时间才能完成。

  量子计算机在可靠地达到这种速度或在日常使用中实用之前还有很长的路要走。首先,量子位需要一个极度可控的环境,在这个环境中,一个微小的扰动,比如温度的微小变化,都可能导致量子位失去它们的量子态——以及它们的信息。

  在实验中,在由10个原子组成的排列中,每一端的一个常规量子位保持其量子态1.5秒。但是,当他们用激光脉冲按照斐波那契数列(一串数字,每个数字都是前两个数字的总和)的调子轰击这些原子时,量子位持续了惊人的5.5秒。

  根据物理学家的说法,发生这种情况的原因与时间本身有关。

  “我们意识到,通过使用基于斐波那契模式的准周期序列,你可以让系统表现得好像有两个不同的时间方向,”该研究的主要作者,熨斗研究所计算量子物理中心的研究员Philip Dumistrescu在最近的一次采访中告诉Gizmodo。

  但为什么是斐波那契数呢?物理学家说,从本质上讲,当你沿着斐波那契数发射激光脉冲时,它们就像一种准晶体,是一种遵循某种模式的物质结构,但不是周期性的。

  换句话说,有序,但不重复。

  Dumistrescu在一份新闻稿中详细解释说:“有了这个准周期序列,就有了一个复杂的进化,它抵消了所有生活在边缘的错误。”“正因为如此,边缘保持量子力学相干的时间比你预期的要长得多。”