研究人员提出了最大化量子纠缠的条件
图形摘要。图片来源：物理评论 B（2023 年）。DOI：
10.1103/PhysRevB.108.L140403
纠缠是量子物理学的一种特性，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，它们被称为纠缠的，即强相关。纠缠对于量子计算至关重要。纠缠越大，量子计算机就越优化和高效。
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的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。
关于这项研究的文章以一封信的形式发表在《物理评论B》上。
该研究显示了Hellmann-Feynman定理在特定条件下是如何分解的。该定理描述了系统自身能量对控制参数的依赖性，是量子力学的关键部分，从量子化学到粒子物理学等学科都在使用。
“简而言之，我们提出了一种广泛用于热力学的Grüneisen参数的量子模拟，以探索有限温度和量子临界点。在我们的提案中，量子Grüneisen参数量化了纠缠或冯·诺依曼熵与控制参数的关系，例如，控制参数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Valdeci Mariano de Souza告诉Agência FAPESP。
“使用我们的提议，我们证明了纠缠将在量子临界点附近最大化，并且Hellmann-Feynman定理在临界点崩溃。
对于Souza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（Gordon Moore）在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，他说，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突飞猛进，谷歌和IBM等巨头处于领先地位。
“在传统计算中，使用零和一的二进制语言来处理信息。然而，量子力学叠加了状态，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，“他解释说。
该研究由Souza提出和设计，他指导的博士后研究员Lucas Squillante做出了重要贡献。其他合作者是安东尼奥·塞里多尼奥（UNESP Ilha Solteira）、罗伯托·拉各斯-摩纳哥（UNESP Rio Claro）、卢西亚诺·里科（冰岛大学）和阿尼坎·马格努斯·乌克蓬（南非夸祖鲁-纳塔尔大学）。
更多信息：Lucas Squillante 等人，Grüneisen 参数作为纠缠罗盘和 Hellmann-Feynman 定理的分解，Physical Review B （2023）。DOI： 10.1103/PhysRevB.108.L140403
期刊信息： Physical Review B