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文|昕昕

前言

现在各大科技公司动不动就宣布"量子霸权"、"量子优势"，搞得跟武侠小说里报招式似的。

但问题来了：你咋证明你那机器真是在用量子力学算题，而不是在那儿cosplay量子计算机呢？

这不，莱顿大学、清华和浙大的科学家们组了个"打假小分队"，直接整了个量子版的"验钞机"出来。

最狠的是，他们在73个量子比特的系统里测出来了——这玩意儿是真货！

贝尔测试：量子界的"灵魂拷问"

要说这贝尔测试，那可是量子世界的终极大招，简单说就是：如果你真是量子系统，那你得能干出一些"反物理学"的事儿来。

什么叫反物理学？就是爱因斯坦当年死活不信的那个"鬼魅般的超距作用"，两个粒子一旦纠缠上了，你在北京测一个，它在纽约的兄弟立马就知道了，比5G还快，根本不需要信号塔。爱因斯坦当年气得够呛，觉得这不科学，结果2022年诺贝尔物理学奖就颁给了证明这事儿是真的那几位，打脸来得就是这么猝不及防。

但是在三五个量子比特里玩这套还行，到了几十个量子比特的"大party"，这事儿就难了。

量子比特越多，复杂程度那是指数级暴涨，相当于你组队打游戏，3个人好沟通，73个人？那不得乱套了。

能量检测法：不走寻常路的验证大法

科学家们这次玩了个聪明的，他们没有硬刚那些复杂到爆炸的贝尔相关性测量，而是换了个思路——测能量！

逻辑是这样的：如果你这量子系统是真的在搞量子叠加、量子纠缠那一套，那你应该能达到一个经典系统怎么都够不着的"超低能量状态"。

结果实验数据显示，这个73量子比特的系统达到的能量水平，比经典系统低得不是一星半点，差异大到什么程度，48个标准差！

这是个啥概念？基本上就是"不可能是巧合"的数学版宣言，概率低到可以忽略不计。

更绝的来了——他们还测了"真·多方贝尔相关性"，就是让所有量子比特一起纠缠，难度系数直接拉满，这相当于不是两个人心有灵犀，而是24个人集体心电感应。

这种操作他们也成功了，简直是在量子界开了个"灵魂连线大party"。

这事儿为啥这么重要？

现在量子计算这个赛道，那是相当拥挤，IBM、谷歌、各种初创公司，都在那儿秀肌肉："我有100个量子比特！"、"我有200个！"但光比数量有啥用？关键是你得证明这些量子比特真在干量子的活儿啊！

这就好比健身房里一堆人举杠铃拍照，但你得证明那杠铃片是铁的而不是泡沫塑料对吧？

莱顿大学的物理学家乔迪·图拉说得明白：这研究证明了在大型系统里证实深度量子行为是可行的，规模空前。

换句话说，量子计算机现在不光块头大了，内功也是真材实料。

应用前景：不只是秀技术

这个"量子测谎仪"可不是为了刷论文玩的，人家有实打实的用处。

量子通信领域：你用量子加密传机密文件，怎么证明这加密真的牢不可破？贝尔相关性测一测就知道了，这相当于给保险箱装了个"真伪鉴定器"。

量子算法开发：程序员们写量子算法，总得知道自己写的代码是真在用量子优势还是在瞎跑吧？有了这验证方法，就像给代码装了个"性能监视器"。

量子纠错：量子态这东西娇气得很，环境稍微有点风吹草动就"退相干"了，实时监测贝尔相关性，就能知道啥时候该"抢救"了。

当然了，这事儿也不是一劳永逸，随着量子比特越来越多，验证的时间和资源消耗也得跟着涨。就像游戏打到后期，小怪都变精英怪了，得想办法提升效率。

而且现在各家都是各玩各的，验证标准五花八门，这就需要业界坐下来，整个统一标准出来，不然以后量子计算机上市了，总不能每家都说"我这是真的"，消费者一脸懵逼吧？

结语

说到底，这项研究最牛的地方在于，它把量子效应从实验室的小打小闹，推进到了几十个量子比特的"产业级"规模，人类正在一步步摸清楚，量子的"魔法"到底能在多大的舞台上施展。

以后要是有人跟你吹嘘他们的量子计算机多牛，你就可以淡定地问一句："贝尔测试做了吗？"保证对方立马知道你是行家。

反正现在有了这个"量子测谎仪"，量子计算圈想浑水摸鱼可就难了。

这年头，科技圈也得讲究个"打假维权"嘛!