研究人员提出了最大化量子纠缠的条件

纠缠是量子物理学的一个性质，当两个或多个系统以无法独立描述其量子态的方式相互作用时就会表现出来。在量子物理学的术语中，它们被称为纠缠，即强相关。纠缠对于量子计算至关重要。纠缠度越大，量子计算机就越优化、越高效。

巴西里奥克拉罗圣保罗州立大学地球科学与精确科学研究所(IGCE-UNESP)物理系的研究人员进行了一项研究，测试了一种量化纠缠的新方法及其最大化的条件。应用包括优化量子计算机的构造。

该研究展示了赫尔曼-费曼定理在特定条件下如何失效。该定理描述了系统自身能量对控制参数的依赖性，是从量子化学到粒子物理学等跨学科使用的量子力学的关键部分。

“简单地说，我们提出了广泛用于热力学的Grüneisen参数的量子模拟，以探索有限温度和量子临界点。在我们的提议中，量子Grüneisen参数量化了与控制参数相关的纠缠或冯诺依曼熵，其中例如，可能是磁场或一定程度的压力，”该文章的最后作者、IGCE-UNESP教授ValdeciMarianodeSouza告诉AgênciaFAPESP。

“利用我们的建议，我们证明纠缠将在量子临界点附近最大化，并且赫尔曼-费曼定理在临界点失效。”

对于苏扎来说，这些结果有助于基础物理研究，也可能直接影响量子计算。回顾英特尔联合创始人戈登·摩尔1965年预测，传统计算机中使用的晶体管数量将每两年翻一番，他表示，经典计算机能力的快速增长不可能持续下去，而最近的技术进步正在使量子计算实现跨越式发展，谷歌和IBM等巨头处于领先地位。

“在传统计算中，使用以零和一表示的二进制语言来处理信息。然而，量子力学叠加状态并极大地提高了处理能力。因此，人们对量子纠缠的研究越来越感兴趣，”他解释道。

该研究由Souza提出和设计，其指导的博士后研究员LucasSquillante做出了重要贡献。其他合作者包括AntonioSeridonio(UNESPIlhaSolteira)、RobertoLagos-Monaco(UNESPRioClaro)、LucianoRicco(冰岛大学)和AniekanMagnusUkpong(南非夸祖鲁-纳塔尔大学)。