基于量子力学的量子计算机日益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》的论文提出了一个具有量子纠缠机制的严格可解绝热量子计算模型。该模型可能为实现量子霸权提供一种可能的解决方案。

到目前为止，量子计算的实现方案很多，包括量子电路、绝热量子计算、量子随机漫步、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过了当前的技术能力，阻碍了量子霸权的实现。因此，虽然加拿大D-Wave公司建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存在争议。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，得到的结果和经典物理模型得到的结果并没有什么不同。

湖南大学物理与微电子学院教授李福祥与美国洛斯阿拉莫斯国家实验室教授尼古拉斯辛尼特西、美国韦恩州立大学教授弗拉迪米尔瑟尼克共同完成了这项研究，并提出了新的绝热量子计算模型。该模型引入了“量子纠缠态”。通过采用满足量子可积条件的新模型，证明了在绝热量子计算中，当初始态被制备成量子纠缠态时，在一定的误差率下，量子计算速度可以得到很大的提高。这一结论为绝热量子计算机的制造提供了理论依据，也为新方案的实验设计提供了思路和方向。

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