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量子|新物质状态“量子自旋液态”确实存在，可加速开发超级计算机

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哈佛大学的科学家们已经证明了一种全新的物质状态“量子自旋液态”（quantum spin liquid）的存在 ， 它可以加速超级计算机“量子计算机”的研发 ， 并导致像阿尔茨海默氏症这样的疾病得到治愈 。
据报道 ， 量子自旋液态是由物理学家菲利普·W·安德森（Philip W. Anderson）在1973年左右首次预测的 ， 但这种状态从未在实验中被观察到 。 哈佛大学的团队并没有试图在纸上证明它的存在 ， 而是使用了一种实验方法在实验室中重新创建这种物质状态 。
哈佛大学团队使用“可编程量子模拟器”(programmable quantum simulator)重新创建了新的物质状态 ， 这是一种量子计算机 ， 使用激光来重现物理环境 ， 并操纵原子的几何形状和相互作用 。
据悉 ， 量子自旋液体的粒子间距很大 ， 但由于其原子的磁性而保持连接 。
虽然这种物质的概念和用来证明它的实验都非常复杂 ， 但它最终可能会在现实世界中产生极其有用的应用 。 这是因为量子自旋液体可以极大地加快新的量子计算机的发展 。
这些机器 ， 其发展仍处于起步阶段 ， 可以用来解决比现在的计算机更快的问题 。 科学家们预测 ， 它们将改变医学 ， 并最终产生对目前无法有效治疗的疾病的治愈方法 ， 包括阿尔茨海默氏症 。
马克斯·普朗克-哈佛大学量子光学研究中心的博士后研究员、该研究的主要作者朱利亚·塞梅吉尼（GiuliaSemeghini）表示 ， 标准的量子计算机有单独的“量子比特” ， 这是一种可以编码信息的粒子 ， 它们对外部扰动非常“脆弱” 。 然而 ， 通过量子自旋液体 ， 人们可以创建一个“拓扑量子比特” ， 它在系统的拓扑结构中存储信息 ， 而不是在单个物体的状态中存储信息 。
由于拓扑结构很难被打破 ， 所以拓扑量子比特对错误的抵抗力很强 。
物理学教授米哈伊尔·卢金（Mikhail Lukin）是这项研究的资深作者和哈佛大学量子计划的联合主任 ， 他表示 ， 研究小组目前只是创造了一个“婴儿版”的拓扑量子比特 ， 离实际应用还很远 ， 但这一发现还是令人激动 。
【量子|新物质状态“量子自旋液态”确实存在，可加速开发超级计算机】文/南都采访人员 陈林

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