我国科研人员证实量子体系存在操控速度的极限

我国科研人员在单原子层面上证实了量子体系存在操控速度的极限。这一研究成果不仅涉及量子力学和热力学的基本问题，而且对于优化量子测量、量子态制备、量子信息读取乃至加快量子计算的速度等，都具有重要参考意义。

从中国科学院精密测量科学与技术创新研究院获悉，其冯芒研究团队与郑州大学闫磊磊、苏石磊团队以及广州工业技术研究院、河南大学等单位合作，利用单个超冷钙离子构造的量子模拟实验平台，证实了量子体系存在操控速度的极限。研究过程中，团队针对不同参数条件进行了多次实验，并反复对比了测量结果。最终证明量子信息读取的快慢取决于量子体系熵的变化，这为提升量子精密测量技术和量子操控效率所需的能耗提供了原理性的解释。

这一研究表明单个离子构成的量子模拟器能够精确地模拟量子非平衡热力学过程。这再一次展示了量子技术的巨大潜力和广阔前景。国际期刊《物理评论快报》以亮点论文的形式发表了相关研究成果，美国物理学会发表专文对此项成果进行评述，称“该实验令人印象深刻”。

冯芒研究团队一直致力于发展基于钙离子的量子精密操控关键技术。2018年，他们利用量子模拟实验平台验证了信息学著名原理之一的兰道尔原理在量子领域的适用性，用实验数据表明量子永动机不可能存在。当时和此次的研究中用到的离子阱系统，是目前最有希望展现量子技术优越性的候选者之一。

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