科學家們近期發(fā)現(xiàn)了一種預測多體量子系統(tǒng)與其環(huán)境耦合的行為的方法，這一進展對于保護量子設備中的量子數(shù)據(jù)至關(guān)重要，為量子技術(shù)的實際應用鋪平了道路。
通常情況下，將像量子計算機這樣的系統(tǒng)與環(huán)境相連會導致退相干和信息泄露，損害系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)。但是，研究人員已經(jīng)設計出一種技術(shù)，將這一問題轉(zhuǎn)化為一種有益的解決方案。
這項研究由來自芬蘭阿爾托大學和我國清華大學的研究團隊合作完成，他們的方法結(jié)合了兩個領域的技術(shù)，量子多體物理學和非赫米特量子物理學。他們建立了一種新的理論方法，計算量子粒子與環(huán)境耦合時的相關(guān)性。
研究小組表明，在適當?shù)那闆r下，將一個量子設備與外部系統(tǒng)連接起來可以成為一種優(yōu)勢。當一個量子設備是所謂的非赫米特拓撲結(jié)構(gòu)的宿主時，它會導致強大的保護性量子激發(fā)，其彈性源于它們對環(huán)境開放這一事實。這些開放的量子系統(tǒng)有可能為量子技術(shù)帶來顛覆性的新策略，利用外部耦合來保護信息免受退相干和泄露。
此外，該方法將有助于將量子研究從理想化條件轉(zhuǎn)向現(xiàn)實世界的應用。預測相關(guān)量子物質(zhì)的行為是量子材料和設備的理論設計的關(guān)鍵問題之一，但是當考慮到量子系統(tǒng)與外部環(huán)境耦合的現(xiàn)實情況時，這個問題的難度變得更大。該方法的研究結(jié)果代表了在解決這個問題上的一個進步，為理解和預測量子技術(shù)中現(xiàn)實條件下的量子材料和設備提供了一種方法。
這項研究的發(fā)現(xiàn)將有助于保護量子設備中的量子數(shù)據(jù)，并為量子技術(shù)的應用鋪平道路。量子技術(shù)的發(fā)展，這項研究的意義將變得越來越重要，為量子技術(shù)的推廣和應用奠定了堅實的基礎。
