物理学家说,旋转黑洞附近的时空几何就像量子计算机

2022-02-27 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:454 /
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根据罗马尼亚布加勒斯特信息技术大方向的奥维迪奥·拉科里安博士在《物理学年鉴》上发表的一篇理论论文,快速旋转的黑洞(克尔黑洞)周围的时空几何形状表现得像一台量子计算机,它可以用量子信息编码光子。旋转黑洞附近发射的光子对量子信息进行编码,这些信息可以通过实际的量子信息技术进行测量。影......

根据罗马尼亚布加勒斯特信息技术大方向的奥维迪奥·拉科里安博士在《物理学年鉴》上发表的一篇理论论文,快速旋转的黑洞(克尔黑洞)周围的时空几何形状表现得像一台量子计算机,它可以用量子信息编码光子。

Photons emitted near rotating black holes encode quantum information that can be measured by actual quantum information technology. Image credit: Sci-News.com.

旋转黑洞附近发射的光子对量子信息进行编码,这些信息可以通过实际的量子信息技术进行测量。影像学分:Sci-News.com。

在构建可扩展量子计算机的竞赛中,使用光束携带量子信息的设备名列前茅。

这是因为很容易使用光子的自由度来编码量子比特,量子比特是量子计算中的标准信息单元。

术语“自由度”指的是光子的那些属性,这些属性的取值可以与经典计算机中的“0”和“1”等效使用。

“在这项研究中,我们使用光子的偏振和轨道角动量(OAM)作为量子比特的载体,”Racorean博士说。

“旋转黑洞附近时空扭曲的几何形状可以创造和操纵编码在光束中的量子信息,这些光束由这些黑洞发射或通过黑洞附近。”

"这类似于理论量子计算机中发生的过程."

“量子计算过程包括光子在一组镜子、分束器和棱镜中传播,这些棱镜将光子的偏振和扭曲相位转换成可以映射到0和1的值,”他补充道。

以这种方式处理的光子可以编码量子门和量子电路,当它们退出这种设置时,它们或多或少类似于经典计算机中的量子门和量子电路。

“旋转黑洞附近的时空几何形状与棱镜和镜子的设置方式完全相同,”拉科里安博士说。

这意味着一个旋转的黑洞会写下一个量子代码,在不久的将来,当我们创造量子计算机时,我们可能会解码这个代码。

“我们现在正处于一个新技术时代的边缘,一个将由量子技术主导的时代,”Racorean博士说。

“我们有合理的希望,这些量子计算机将有助于揭开一些现在隐藏的宇宙之谜。”

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奥维第乌·拉科里安。2018.旋转黑洞周围量子信息的时空操控。物理学年鉴398:254-264;doi: 10.1016/j.aop.2018.09.013


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