양자 컴퓨터에서 새로운 물리 규칙이 테스트됩니다.

Aalto의 연구원은 IBM 양자 컴퓨터를 사용하여 알려지지 않은 물리학 영역을 탐색했으며 양자 수준에서 정보에 대한 100 년 간의 이해에 도전했습니다.

매우 작은 물체의 동작을 제어하는 ​​양자 물리학의 규칙은 Hermitian Hamiltonians라는 수학적 연산자를 사용합니다. Hermitian 연산자는 거의 100 년 동안 양자 물리학의 중심에 있었지만 최근 이론가들은 Hermitian이 아닌 연산자를 사용하여 기본 방정식을 확장 할 수 있다는 것을 깨달았습니다.

새로운 방정식은 고유 한 규칙 세트로 우주를 설명합니다. 예를 들어 거울을보고 시간의 방향을 바꾸면 현실 세계에서와 같은 모습을 볼 수 있습니다.

새로운 연구에서 연구원 팀은 양자 컴퓨터를 사용하여 이러한 새로운 규칙에 따라 작동하는 인공 우주를 만들었습니다.

과학자들은 계산을 수행하는 양자 컴퓨터의 일부인 큐 비트가 비 헤르 미트 양자 역학의 새로운 규칙에 따라 작동하도록 강제했습니다. 그들은 일반적인 Hermitian 양자 역학에 의해 금지되는 몇 가지 흥미로운 결과를 실험적으로 보여주었습니다.

첫 번째 발견은 큐 비트에 연산을 적용하는 것이 양자 정보를 저장하지 않는다는 것입니다. 표준 양자 이론의 기본 동작은 Stephen Hawking의 블랙홀 정보 역설과 같은 현재 해결되지 않은 문제로 이어집니다. 두 번째 흥미로운 결과는 두 개의 얽힌 큐 비트를 실험했을 때 나타났습니다.

Entanglement는 마치 큐 비트가 서로 동기화되어 동작하도록하는 마법적인 연결이있는 것처럼 큐 비트간에 발생하는 상관 관계 유형입니다. 아인슈타인은이 개념을 "멀리서 으스스한 행동"이라고 부르며 불편한 것으로 알려져 있습니다.

일반적인 양자 물리학에서는 입자 중 하나에 직접 작용하여 두 입자 사이의 얽힘 정도를 변경할 수 없습니다. 그러나 비 헤르 미트 양자 역학에서 연구자들은 큐 비트 중 하나만 조작하여 큐 비트의 얽힘 수준을 변경할 수 있었는데, 이는 일반 양자 물리학에서는 분명히 금지되어 있습니다.

“이러한 결과에 대한 가장 흥미로운 점은 양자 컴퓨터가 지금까지 수학적으로 만 이루어 졌던 틀에 얽매이지 않는 아이디어를 테스트하기 위해 양자 컴퓨터를 사용할 수있을만큼 발전했다는 것입니다.”라고 저자 Sorin Paraoanu가 말했습니다. "실제 작업으로"멀리 떨어진 아인슈타인의 으스스한 행동은 "더욱 으스스 해집니다. 우리는 무슨 일이 일어나고 있는지 아주 잘 이해하지만 여전히 우리를 떨게 만듭니다.”

이 연구는 또한 잠재적 인 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 최근에 개발 된 몇 가지 새로운 광학 또는 마이크로파 장치는 새로운 규정에 따라 작동하는 것 같습니다. 이 작업은 양자 컴퓨터에서 이러한 장치의 시뮬레이션을위한 길을 열었습니다.