新量子算法，清晰理解Quantum-To-Classical的转变

     ( 图片来源: LANL)

LANL 怀特十字代表了一个简单量子问题的解决方案，这个问题是由洛斯阿拉莫斯国家实验室开发的一种新的量子计算机算法解决的。

洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）的科学家开发了一种新的量子算法，可以更清晰地理解量子到经典（Quantum-To-Classical）的转变，这可以帮助人们建立量子世界和经典世界顶级的系统模型，比如生物蛋白质之类，当然也可以解决量子力学如何应用于大尺度物体的问题。

该实验室凝聚态物理和复杂系统研究小组的 P.Coles 说: “当向量子系统中添加越来越多的粒子时，量子到经典的转变就发生了，这样奇怪的量子效应逐渐消失，系统开始表现得更经典了。对于这些系统，基本上，我们几乎不可能使用经典计算机来研究量子到经典的跃迁。我们可以用我们的算法和一台由几百个量子比特组成的量子计算机来研究这个问题，根据目前这个领域的进展，我们预计在未来几年内可以实现。”       

众所周知，回答量子到经典转变的问题是非常困难的。对于少量原子的系统，这个问题变得棘手起来。而每增加一个原子，方程的数目就呈指数增长。例如，蛋白质由一长串的分子组成，这些分子可能成为重要的生物成分或疾病源，而成分取决于它们是如何折叠组合的。虽然蛋白质可以是相对较大的分子，但它们始终还是太小，以至于当我们在试图理解和预测蛋白质是如何折叠的时侯，量子到经典的转变，以及能够处理它的算法这两个问题便变得非常重要。

为了研究量子计算机上量子到经典跃迁的各个方面，研究人员首先需要一种方法来描述一个量子系统离经典运行的距离。量子物体具有粒子和波的特性（Particles and Waves）。在某些情况下，它们像微小的台球一样相互作用，在另一些情况下，它们相互干扰的方式与海洋上的波浪结合起来制造更大的波浪或相互抵消的方式大致相同。 类波干涉（ Wave-like）是一种量子效应。幸运的是，在没有干扰的情况下，量子系统可以用直观的经典概率来描述，而不是用复杂困难的量子力学方法来描述。

LANL 小组的算法决定了一个量子系统的经典行为距离有多近。其结果是他们可以用来寻找量子系统中的经典性的工具，并且理解量子系统最终是如何在我们的日常生活中看起来是经典的。

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