中新网北京10月23日电 (记者 孙自发)国际知名学术期刊《自然》近日发表物理学论文称，研究人员进行了“时间反转”研究来探测量子动力学，并提出通过反转置乱信息来操纵量子电路，可以探测计算机的定量特性并提高其性能。这项研究由 Google Quantum AI 和合作者团队完成。在论文中，他们报告了超导量子处理器中非时间相关器（OTOC）的量子测量。 OTOC可以作为理解量子计算机的工具，即研究量子信息如何在多粒子量子系统中传播的工具，并且可以用来生成超越经典计算机性能的经过验证的演示。与本研究结果相关的示意图（图片来自论文）。据作者组介绍Springer Nature 发布的量子计算的长期目标是开发一种具有足够性能的量子计算机，以实现量子优势并在特定和理想的实际任务中超越经典计算机。实现这一目标需要通过降低噪音和克服缺陷来解决一系列难题；一个问题是研究系统中许多组件的定量动力学，以区分真实的定量效应和经典噪声。他们指出，这些系统可能很难研究，因为交互元素的行为是不可预测的，并且难以随着时间的推移进行跟踪，特别是如果仅在特定时刻测量某些元素的话。一种可能的解决方案涉及时间反转：调整系统，允许扰动传播，然后返回系统尝试反转扰乱信息，从而获得有关整个系统的信息。在这项研究中，Google Quantum AI 和合作者团队在超导量子处理器上使用时间反转方案测量了高阶 OTOC。他们发现，实验观察对时间尺度上的真实量子效应仍然敏感，足以在传播和变化动态过程中对处理器的很大一部分进行采样。同时，OTOC测量可以揭示经典计算无法达到的量子系统的微观特性。研究小组认为，这增加了未来使用此类多粒子测量来实现定量优势（例如核磁共振）的稳健证明的可能性。该论文的作者团队得出的结论是，本次研究演示中使用的电路是一个简化模型，但它表明该方法可以应用于真实的物理系统。 （超过）