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用“硬币”操控量子行走方向

在飞行棋游戏中,咱们常用抛硬币的办法决议行进的方向。正面?向左走一步。不和?向右走一步。在量子国际中呢?一起向两个方向移动。这种随机进程被称作“行走者类比”,能够运用于经典算法和量子算法中,协助研讨人…

在飞行棋游戏中,咱们常用抛硬币的办法决议行进的方向。正面?向左走一步。不和?向右走一步。在量子国际中呢?一起向两个方向移动。

这种随机进程被称作“行走者类比”,能够运用于经典算法和量子算法中,协助研讨人员开发人工智能和数据查找等技能。但是,这种随机性也使量子行走难以操控,令体系的准确规划变得反常困难。

phys.org网站当地时刻10月29日报导,日本广岛大学的研讨人员经过提醒每个量子步的方向决议机制以及引进操控运动方向的潜在办法,向愈加可控的量子行走迈出了一大步。相关成果发表于《科学陈述》杂志中。

论文作者、广岛大学研讨人员Haruna Katayama介绍道:“为了探究可控性,咱们将研讨要点放在了决议量子行走行为的‘硬币’上。”

传统理论上,硬币引导行走者在空间中的移动方向只要左或右。而在量子体系中,硬币的可靠性就变得很低了,由于行走者既像单一空间中的一颗粒子,又像一个跨过时刻的无限延伸的波。

Katayama说:“咱们引进了一种随时刻改动的硬币。它以正面或不和着陆的概率会随时刻改动。”研讨人员发现,这种时刻函数硬币能够改动行走者的方位,但行走者的动摇特征掩盖了硬币所操控的物理空间的巨细。

Katayama接着说:“咱们初次成功阐明晰两个彻底不同的概念具有等价性——硬币概率改动率和波速改动率。这个机制使咱们能够在保存随机进程的前提下,经过操作硬币操控量子行走。这为量子核算等立异性量子信息处理技能供给了中心根底要素。”

研讨人员以为,硬币的翻转速度直接影响了波的移速,从而在必定程度上操控了行走者的运动。

Katayama说:“在这一机制下,咱们彻底能够经过操控抛硬币的速度按志愿‘定制’量子行走。此外,咱们还发现能够经过不同的硬币规划完成定制轨道的量子行走。”

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