我國科研人員在單原子層面上證實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和熱力學的基本問題，而且對于優(yōu)化量子測量、量子態(tài)制備、量子信息讀取乃至加快量子計算的速度等，都具有重要參考意義。

　　記者24日從中國科學院精密測量科學與技術創(chuàng)新研究院獲悉，其馮芒研究團隊與鄭州大學閆磊磊、蘇石磊團隊以及廣州工業(yè)技術研究院、河南大學等單位合作，利用單個超冷鈣離子構造的量子模擬實驗平臺，證實了量子體系存在操控速度的極限。研究過程中，團隊針對不同參數條件進行了多次實驗，并反復對比了測量結果。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量技術和量子操控效率所需的能耗提供了原理性的解釋。

　　這一研究表明單個離子構成的量子模擬器能夠精確地模擬量子非平衡熱力學過程。這再一次展示了量子技術的巨大潛力和廣闊前景。國際期刊《物理評論快報》以亮點論文的形式發(fā)表了相關研究成果，美國物理學會發(fā)表專文對此項成果進行評述，稱“該實驗令人印象深刻”。

　　馮芒研究團隊一直致力于發(fā)展基于鈣離子的量子精密操控關鍵技術。2018年，他們利用量子模擬實驗平臺驗證了信息學著名原理之一的蘭道爾原理在量子領域的適用性，用實驗數據表明量子永動機不可能存在。當時和此次的研究中用到的離子阱系統，是目前最有希望展現量子技術優(yōu)越性的候選者之一。