量子计算机如何进行模拟全息虫洞？_评论网--全球最大的政经类评论门户网站

     量子物理与广义相对论“相看两厌”的局面，几乎是被理论物理学界所公认，而量子引力却在尝试将这二者“调和”。英国《自然》杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全   息虫洞进行量子“模拟”。此次演示使用的是谷歌的“悬铃木”（Sycamore）处理器，这一成果代表着人们距离在实验室研究量子引力的目标又近了一步。
     广义相对论描述的是高能或高物质密度的物理世界，比如天体物理对象；而量子力学描述的则是原子和亚原子水平上的物质。量子引力则是一种假设的物理理论，描述的是与这两类情况都相关的对象，譬如人们迄今仍无法窥其真貌的黑洞的内部。
不过，量子力学与广义相对论在根本上是不相容的。可以说，当前理论物理学最深奥的问题之一就是调和广义相对论以及量子力学。因此对于量子引力的理论，目前科学界尚未达成共识。
全息原理被认为是连接不同理论的一种方式，这一理论或许有潜力帮助调和量子力学和广义相对论，它利用一个受限的物理系统，将相对论解释为量子物理学的扩展。
      根据全息原理，美国加州理工学院科学家玛利亚·斯皮罗普路、霍特尼·卡尔文及他们的同事，此次设计了一个简单系统，用来模拟一个全息虫洞。在这里，经过适当设计的量子系统的性质，也符合引力系统所该有的性质。
     该量子模拟利用一台量子计算机进行，有一个9量子比特的电路。量子比特在这台处理器上传输时的动力学特征与量子比特穿过可穿越虫洞时所该有的动力学特征相同。这项实验首次演示了今后使用量子计算机测试量子引力理论的潜在可行性。
     1996年初，中国科学家及未来学家周海中在一个名为“信息时代的计算技术”的学术讲座中指出：“智能计算和量子计算在信息时代有着重要的价值和意义，它们将成为21世纪两大计算技术。”就目前情况看，智能计算已成为现实，而量子计算将得以证实。
众所周知，经典计算机（即传统的电子计算机）是通过电路的开和关进行计算，而量子计算机则以量子的状态作为计算形式。目前的量子计算机使用的是如原子、离子、光子等物理系统，不同类型的量子计算机使用的是不同的粒子。
     量子计算领域近年异常热闹，许多科研机构都进军该领域。有关专家预言，量子计算机将在人工智能、分子模型、金融模型、天气预报、量子引力、密码演算学和粒子物理学方面得以广泛应用。
文/何涛(作者系美国加州理工学院博士后)
(责任编辑：佚名)