基于量子力学的量子计算机正成为科学家关注的焦点

与经典计算机相比，基于量子力学的量子计算机日益成为科学家关注的焦点。如何通过量子计算实现量子霸权，也成为理论研究者建模的重点对象。最近发表在《国际物理学杂志》《物理学评论快报》上的一篇名为《量子可积条件下的量子退火和热化》的论文提出了一个严格可解的绝热量子计算模型，具有量子纠缠机制。这个模型可能为量子霸权的实现提供一个可能的方案。

到目前为止，量子计算的实现方案有很多，包括量子电路、绝热量子计算、量子随机行走、拓扑量子计算等模型。这些模型在量子计算的研究中取得了很大的进展。然而，通用容错量子计算仍然超出了目前的技术能力，阻碍了量子霸权的实现。因此，虽然加拿大的D-Wave公司创造了世界上第一台商用量子计算机，但其具体实现方案和物理模型仍有争议。比如，很多研究者认为，这个系统的计算过程并没有真正实现量子加速，其结果与经典物理模型得到的结果没有区别。

湖南大学物理与微电子学院教授李福祥与洛斯阿拉莫斯国家实验室教授Nicola Sinetesi和韦恩州立大学教授Vladimir Cernjak合作完成了这项研究，随后提出了一个新的绝热量子计算模型。在这个模型中，引入了“量子纠缠态”。通过采用一种新的满足量子可积条件的模型，证明了在绝热量子计算中，当初始态被制成量子纠缠态时，在一定的错误率下，量子计算的速度可以大大提高。这一结论为制造绝热量子计算机提供了理论基础，也为新方案的实验设计提供了思路和方向。

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