量子算法新突破 激发电子领域全新研究方向

由纽约城市学院物理学家Pouyan Ghemi领导的研究人员报告了一种量子算法的发展，该算法有可能使用量子计算机研究一类多电子量子系统。他们的论文名为"Creating and Manipulating a Laughlin-Type ?=1/3 Fractional Quantum Hall State on a Quantum Computer with Linear Depth Circuits," 该论文发表在美国物理学会期刊PRX Quantum 12月刊上。

“量子物理学是自然的基本理论，它导致了分子的形成和我们周围物质的形成，”CCNY科学部的助理教授Ghaemi说我，当我们拥有宏观数量的量子粒子时，例如金属中的电子，它们通过相互作用，就会出现诸如超导电性这样的新现象。”

然而，据Ghaemi称，迄今为止，研究具有大量相互作用量子粒子的系统及其新颖特性的工具一直非常有限。

“我们的研究开发了一种量子算法，可以用量子计算机研究一类多电子量子系统。我们的算法开辟了一个新的领域，可以使用新的量子器件来研究那些在计算机上很难研究的问题。我们的研究结果是全新的，激发了许多后续研究，”Ghaemi补充道。

对于这一进展的可能应用，纽约大学研究生中心的Ghaemi指出：“量子计算机在过去几年里见证了广泛的发展。新量子算法的发展，无论其直接应用，都将有助于实现量子计算机的应用。

“我相信我们的研究成果的直接应用，为改进量子计算设备提供工具。当量子计算机可以用于日常生活应用时，它们的直接应用就会出现。”

他的合作者包括：西华盛顿大学、加州大学圣巴巴拉分校、谷歌人工智能量子和密歇根大学安阿伯分校的科学家。