我國(guó)科研人員在單原子層面上證實(shí)了量子體系存在操控速度的極限。這一研究成果不僅涉及量子力學(xué)和熱力學(xué)的基本問(wèn)題，而且對(duì)于優(yōu)化量子測(cè)量、量子態(tài)制備、量子信息讀取乃至加快量子計(jì)算的速度等，都具有重要參考意義。

　　記者24日從中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院獲悉，其馮芒研究團(tuán)隊(duì)與鄭州大學(xué)閆磊磊、蘇石磊團(tuán)隊(duì)以及廣州工業(yè)技術(shù)研究院、河南大學(xué)等單位合作，利用單個(gè)超冷鈣離子構(gòu)造的量子模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，證實(shí)了量子體系存在操控速度的極限。研究過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)針對(duì)不同參數(shù)條件進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，并反復(fù)對(duì)比了測(cè)量結(jié)果。最終證明量子信息讀取的快慢取決于量子體系熵的變化，這為提升量子精密測(cè)量技術(shù)和量子操控效率所需的能耗提供了原理性的解釋。

　　這一研究表明單個(gè)離子構(gòu)成的量子模擬器能夠精確地模擬量子非平衡熱力學(xué)過(guò)程。這再一次展示了量子技術(shù)的巨大潛力和廣闊前景。國(guó)際期刊《物理評(píng)論快報(bào)》以亮點(diǎn)論文的形式發(fā)表了相關(guān)研究成果，美國(guó)物理學(xué)會(huì)發(fā)表專文對(duì)此項(xiàng)成果進(jìn)行評(píng)述，稱“該實(shí)驗(yàn)令人印象深刻”。

　　馮芒研究團(tuán)隊(duì)一直致力于發(fā)展基于鈣離子的量子精密操控關(guān)鍵技術(shù)。2018年，他們利用量子模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證了信息學(xué)著名原理之一的蘭道爾原理在量子領(lǐng)域的適用性，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明量子永動(dòng)機(jī)不可能存在。當(dāng)時(shí)和此次的研究中用到的離子阱系統(tǒng)，是目前最有希望展現(xiàn)量子技術(shù)優(yōu)越性的候選者之一。