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利用量子编码技术,微观纪元成功揭示化学体系的量子纠缠结构

常驻编辑 网络热点 2022-09-22 量子   玻色子   费米   体系   化学   结构   纪元   微观   近似   稳定   简单   电子   技术
ZI,稳定子态是|01>,也就是直积态/Hatree-Fock态;对于后者,稳定子是-XXZZ,稳定子态是两比特纠缠态:rrW拜客生活常识网

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如果你没能一眼看出来,说明你还需要回太上老君的八卦炉里再修炼一阵。rrW拜客生活常识网

当然也许这个问题并不像我说的这么简单。因为据说化学家们20多年前就已经得出Hamilton量的类似表达式了,但他们似乎并没能从中看出电子的纠缠行为。rrW拜客生活常识网

将每个距离处的Hamilton量分别作用到这两个态上,再取它们中的较小值,会得到以下曲线:rrW拜客生活常识网

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可以看到,仅仅利用一个简单的两比特纠缠态,就几乎找回了全部的电子关联能!让人不得不感叹,原来真的是“大道至简”!rrW拜客生活常识网

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你可能会怀疑这是因为H2分子比较简单,才会有这么简单的纠缠行为。rrW拜客生活常识网

我们进一步在LiH和BeH2体系中做了探索,发现了极为相似的纠缠结构。简单来说,就是这些分子会先把多出的电子按照Hartree-Fock方法填到轨道中,再把最后的两个活跃电子按照与H2类似的方式纠缠在一起。rrW拜客生活常识网

我们下一步打算研究更加复杂的分子,以求找出更加复杂的纠缠形式。rrW拜客生活常识网

你可能还会问,你利用纠缠结构并没能得到图中的精确基态能量。的确如此。量子纠缠只是量子计算的骨架,还需要一些更加精细的操作才能让她血肉丰满起来,进而发挥全部威力。大自然也同样如此。rrW拜客生活常识网

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最后我们借用著名华人物理学家文小刚先生的一些理念来作为总结。他认为,大自然在根本上其实是一些相互纠缠的量子比特的海洋,而所谓的费米子特性不过这些量子比特集体运动呈现出的一种表面现象。rrW拜客生活常识网

在这里的化学体系中,大自然先把量子比特两两纠缠起来,再把它们伪装成费米子,用这样的双重编码蒙蔽了我们近一个世纪。

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