量【liàng】子处理【lǐ】器上首次【cì】造出任意子，有望促进容错量子计算机【jī】开发【fā】 全球独家【jiā】

(资料图)

科技日报记者 刘霞

据《自然》网站9日报道，美国Quantinum量子【zǐ】计算公司研究人【rén】员称，他们首次【cì】在【zài】量【liàng】子处理器上“制【zhì】造出”了任意子【zǐ】（anyons），这一【yī】成果有望促进容错【cuò】量子计算机的研发。相【xiàng】关【guān】报告已【yǐ】经提交论文预印【yìn】本网站。

H2量子处理器。图片来源：《新科学家》网站

组成物质世【shì】界的基本粒子通常根据其携带的【de】自旋分【fèn】为两类【lèi】：自【zì】旋【xuán】为整数【shù】的【de】玻色子（如光子）和自旋为半整数的费米子【zǐ】（如电子），但1977年两位挪威【wēi】科学家提出一个令【lìng】人惊讶的新【xīn】理论：在【zài】二维空间中存在某【mǒu】种粒【lì】子，其行【háng】为服【fú】从介于玻色【sè】统【tǒng】计和费米统计之间的新的【de】分数统计【jì】。美【měi】国物理学家【jiā】、诺贝尔物【wù】理学奖【jiǎng】得主维【wéi】尔泽克将这类准粒子命名为任意子【zǐ】。

物理【lǐ】学家【jiā】预测，当任意【yì】子交换位置或相互循环（编【biān】织）时，准粒子的量子态就会改【gǎi】变。编【biān】织【zhī】某些【xiē】类【lèi】型【xíng】的任意子可能是构建更好量【liàng】子计算机的有用技术。当前的【de】量子计算机极【jí】易出错，而编织【zhī】过的任意子在存储信息上【shàng】可更好地不受错误干扰，这【zhè】使其有助科学家开发【fā】更【gèng】具容【róng】错能【néng】力的量子计算机【jī】。

在最新研究【jiū】中，Quantinum物理学家亨【hēng】瑞【ruì】克【kè】·德雷尔及【jí】其合作者使用了名为H2的新【xīn】型量子处理器，该处理器使用镱和钡离子【zǐ】通【tōng】过磁场和激光捕获【huò】来创【chuàng】造量子比特。研究团队将这些【xiē】量子比【bǐ】特编织成笼目图案（一个由【yóu】交错的三【sān】角形组成的网络），得到量子比特的量【liàng】子力学特性与预【yù】测【cè】的任意子相同。

普渡大学【xué】实验物理学【xué】家【jiā】米歇尔【ěr】·曼夫拉认为，尽管最新研究结果令人印象深刻，但并没有真正产【chǎn】生任意【yì】子，只【zhī】是模拟【nǐ】了它【tā】们的一些【xiē】性【xìng】质【zhì】。不过，研究人员表示，粒【lì】子【zǐ】的行为符合定义，它们仍然【rán】可成为量子计【jì】算【suàn】的基础。