利用广义相对论中的引力几何学工具实现最优化量子计算

原标题:利用广义相对论中的引力几何学工具实现最优化量子计算

只要弄清其中的机制,或许量子计算会彻底改变我们的生活。现在,科学家已经发现了如何实现量子计算的最优化途径。

在广义相对论中,计算曲面上两点间最短距离的几何学工具,也可被用来寻找量子计算机中处理信息的最有效途径。

最短/优路径——无论是穿越行星的球形表面还是量子计算系统——被称为测地线。研究人员表示,他们可以在量子计算的特定分支——共形场理论——中实现最快计算。

日本京都大学的物理学家Paweł Caputa在Phys.org上报告说:“在我们的框架里,找到复杂几何对象上测地线等效于求解引力方程。我们称之为,二维共形场理论中最优计算的重力规则。

把量子计算的潜力渗入到物理和现实应用场景中,这一直是科学家面临的最大挑战之一。如果我们要开发可以在一般环境中使用的量子计算机,那么降低错误率和减少干扰将是关键。

先前的工作,已经在量子计算和几何学之间建立起联系,但新研究在此基础之上发现,在复杂性和引力理论之间存在前所未见的全新关联。

目前的发现只适用于特定条件下的量子计算,但最终应该可以推广到更一般的场合。

“在二维共形场理论中,如果由能量—动量张量给出量子门,则测地线长度可以通过二维引力的作用来计算。”Caputa告诉Phys.org。

量子计算基于量子比特的概念——一个可以同时具有几个状态的信息单元,而不是经典计算机系统中确定的1/0计算位。

但是处理量子比特是非常棘手的难题。虽说近年来,物理学家已取得了不小进展,且提高了量子计算的精确性——毕竟,我们需要的是可以信赖的输出结果。现在的量子计算机可以携带更多的量子信息。

分解大的问题,然后通过零敲碎打,我们一步步朝着实现量子计算的承诺迈进,而引力几何可以帮助我们挖掘出系统的潜力。

该研究发表在Physical Review Letters上。返回搜狐,查看更多

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