新一代量子信息单元“qudit”或将改变量子计算未来

你可能听说过“量子比特”（qubit），但量子科学家们正关注一种更复杂的量子信息单位：“qudit”。与只能在两个状态（0或1）间操作的qubit不同，qudit拥有三种或更多状态（如qutrit的“是/否/可能”），使得信息表达更为紧凑、运算更高效。加拿大理论物理学家Christine Muschik近日在《自然物理》上发表论文，展示了使用qudit进行粒子相互作用模拟的新成果，这不仅压缩了量子电路长度，减少了噪音，还实现了首个完整qudit算法。qudit在材料科学、量子通信乃至未来量子互联网中具有广泛应用前景。尽管当前仍存在控制精度与纠错技术的挑战，但qudit正成为推动量子计算迈向现实应用的关键一步。