依据以色列理工学院的全新探讨，量子计算机切实有速度极限。

比较于惯例计算机，量子计算机的运算速度能达到指标数据级的提高，但量子计算机遭到的速度节制，理论上其实不止一种。

近日，以色列理工学院团队尝试突破量子物理学的边界，提议并声明量子计算机的速度极限。这一探讨效果发表在《科学进展》(Science Advances)上。与笔记本电脑或智能电话不同，少许量子计算机将原子作为物质波发展料理，其速度节制取决于在这点物质波中消息的转换速度。

据论文，量子力学对量子态随时间浮动的速度设定了根本节制。两个著名的量子速度极限理论是曼德尔斯坦和塔姆提议的速度节制(MT Bound)和马尔高拉斯-莱维丁定律（ML Bound）。探讨团队经过运用迅速物质波的干涉测量法，跟进光阱中单个原子的活动，同一时间测试了在多能级体系中的这两个速度极限。

“咱们晓得量子态的进行有两个公认的速度极限。”以色列理工学院探讨员Gal Ness说道，“曼德尔斯坦和塔姆以为，量子态的进行速度要慢于其燃料不确定性的倒数(乘以某些常数)。而另一种极限（ML Bound）则将量子态进行的第一大速度与平均能量自身联系起来。”要了解为何量子计算机会有速度节制，就要了解速度极限理论所利用的范畴。量子计算机不会运转0和1的二进制体系，即比特，却是运用量子位，或量子比特发展运算。

在量子物理学中，原子被看作是物质的振动。比特的位值只能是0或1。而量子位作为根本的消息单位，能同一时间以0和1两种可能的状况存留。

量子位可行是全部类别的粒子，以色列理工学院在这次实验中运用的是铯原子，由于铯原子的活动形式是可控的。探讨人士让铯原子从一种薄碗的侧方滚下去，观看他们的活动。随着一种量子位的搬动，它的量子消息在不停地浮动。而要确定量子计算机能以多快的速度计算，就意指着要寻到消息在原子中最初浮动的开始点。这便是为何在实验最初时，须要将原子或物质波放入叠加状况，来观看他们会如何浮动。

“叠加意指着，当一种惯例比特有个0或1的值时，每个量子位可行同一时间是0和1。”Ness说，“与保留在时间中的惯例库存不同，波函数（物质波的波幅）会不停浮动，是以它具备固定的时间度量。这类固定的时间周期被称为量子位的‘相位’。”

为了缔造出以量子叠加状况存留或以两种状况同一时间存留的原子，探讨人士须要克隆他们。它们应用十分快的光脉冲来发展克隆，这就好像统一个原子能够同一时间滚动和静止。由于原子的一个状况维持静止，物质波就不会改变。克隆体是应用量子干涉发展相比的，量子干涉是物质波干涉本身的叠加效应，这样就能精准地找出两个物质波中的不同之处。探讨团队须要以此找出量子的速度极限，因而它们缔造了两个波函数的克隆体，这样一种可行接着浮动，而另一种作为参考，在时间中维持静止。

“干扰是一个应用体系波浪式特性来突出波与波之中差异的形式。”Ness推荐，“为了探测量子的速度极限，咱们须要有初始的波函数和浮动后的波函数在某个时间t之中重叠的精准数字。经过量子干涉，咱们探究了这两个克隆体之中的区分。”多级量子体系中的量子速度极限

团队发觉，曼德尔斯坦和塔姆的速度节制始终节制着量子态的进行速度，而两种速度极限的交叉会在更长的时间后产生。

由于粒子的能量永远不可能被明确地发觉，是以它总是取平均值。正如曼德尔斯坦和塔姆的速度节制所预测的那样，一种量子位能够被料理的最迅速度取决于其能量的不确定性，而更高的能量不确定性将导致速度极限更快到来。但在量子物理学中，假如能量的不确定性高到足以达到原子的平均能量，那物质就会停止提速，速度极限维持在平均能量。是以即便是量子计算机，还不是没有限快的。这点探讨效果关于了解量子计算机的终归功能和相干的量子技艺具备要紧意义。

但这仍不行否定一种实是：与咱们此刻运用的电子设施比较，量子计算机的计算速度依旧是超快的。距离量子智能电话真实到来，未来另有很长的路要走。