據(jù)國外媒體報(bào)道，量子系統(tǒng)內(nèi)部非常脆弱，因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)來自外部世界的細(xì)小干擾都會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)崩潰。這一特性令量子存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)困難重重，因?yàn)楹茈y確定其 是否成功保存輸入的信息。為了解決這一難題，科學(xué)家們一直在摸索如何實(shí)現(xiàn)會(huì)糾錯(cuò)的量子存儲(chǔ)。如今，英美等國研究人員已初步設(shè)計(jì)出一套相對簡單的方案，可提 供量子錯(cuò)誤控制：讓來自兩種不同元素的原子相互糾纏，實(shí)現(xiàn)操控一個(gè)原子的同時(shí)不影響另一個(gè)原子。研究人員表示，這個(gè)方案不僅高效，還能用于打造量子邏輯 門，同時(shí)證實(shí)量子糾纏行為的精確度比經(jīng)典物理行為高40個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。 ^S 45!mSb  
wbI1~/  
"LH3ZPD  
科學(xué)家曾實(shí)現(xiàn)過不同類型粒子的糾纏，比如，一個(gè)原子與光子糾纏，這樣光子就可以將信息傳輸至別處，這無疑是量子計(jì)算機(jī)的必須條件。在近期發(fā)表的兩篇論文中，研究人員嘗試糾纏不同類型的原子。如果在比特的存儲(chǔ)和備份中使用相同類型的原子，那么總會(huì)出現(xiàn)這樣一種情況，即存儲(chǔ)信息的光子會(huì)分散并撞到某個(gè)備份。如果使用不同元素的原子，那么它們就會(huì)對光的不同波長產(chǎn)生不同發(fā)應(yīng)，因此操控一個(gè)原子時(shí)不會(huì)影響另一個(gè)原子。牛津大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員表示：“這種方法可以保護(hù)存儲(chǔ)量子位不受影響，即便其它量子位正進(jìn)行邏輯運(yùn)算，或被用作其它處理單元的光子接口。” ru|*xNXKgC  
VxE;t
J>1  
牛津大學(xué)研究小組通過使用兩個(gè)不同的鈣同位素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。來自國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所及華盛頓大學(xué)的另一個(gè)研究小組則表示，他們使用的是完全不同的兩個(gè)原子：鈹原子和鎂原子。鈣原子保持狀態(tài)的時(shí)間約為一分鐘，而鈹原子保持狀態(tài)的時(shí)間為一秒半，在量子位條件下看起來比較穩(wěn)定。兩個(gè)研究小組都確切地表示，實(shí)驗(yàn)中的原子發(fā)生糾纏的可能性極高：一個(gè)可能性為。998，另一個(gè)為。979。國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所研究人員甚至表示，可以通過觀測鎂原子的狀態(tài)，追蹤鈹原子的狀態(tài)變化。 GC_c
.|'6[  
Pa"Kk9!o36  
量子系統(tǒng)特性的真正測試涉及許多方程，也就是著名的貝爾不等式。在某個(gè)臨界值以下，經(jīng)典物理行為可能有數(shù)值；而在該臨界值以上，則是量子力學(xué)有數(shù)值。牛津大學(xué)研究小組在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，量子系統(tǒng)比經(jīng)典物理行為高15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，而國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的研究小組的結(jié)論為40個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。很顯然，這些量子系統(tǒng)的確相互糾纏。來自國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的研究小組還表示，它們的方案可被用于量子處理，通過排列一系列鈹/鎂原子對，可以構(gòu)建兩種類型的量子邏輯門：CNOT和SWAP。 CZ>Ujw=&k  
j%}9tM6[  
當(dāng)然，需要承認(rèn)的是，這些實(shí)驗(yàn)因其局限性皆難以論證，因?yàn)檠芯咳藛T尚未打造出一個(gè)能工作的量子計(jì)算機(jī)，即使是有效計(jì)算都無法進(jìn)行。他們僅成功地提供了一個(gè)量子計(jì)算機(jī)可能有用的組件。整合這些組件的方式越多，成功研究量子系統(tǒng)的可能性就越大。