韓科學家提量子裝置新框架 挑戰時間感知可望革新運算

【記者謝明哲／綜合外電】南韓高麗大學物理學家 Tai Hyun Yoon（Tai Hyun Yoon）提出一套嶄新的理論框架，指出一種名為「時間量子位元（time qubit）」的量子裝置，可能實現時間演進同時朝兩個相反方向運行的狀態。這項突破性的研究挑戰了人類對時間的既有認知，並有望為量子運算帶來革命性的發展。

Tai Hyun Yoon 的研究核心是一個可以同時向前和向後演化的量子位元（qubit）。量子位元是量子物理學中的基本資訊單位。他發現，量子系統可以處於一種疊加態（superposition），也就是同時存在於兩種相反的量子演化方向中。這種「時間量子位元」因此能同時處於兩種時間方向的組合。

Tai Hyun Yoon 的方法利用「糾纏非線性雙光子源干涉儀」來產生單光子量子位元。透過控制用於產生光子的光相位，就能調整系統演化的哈密頓量（Hamiltonian），進而達到逆轉量子過程的關鍵。當光的相位調整半個週期時，負責特定交互作用的哈密頓量部分就會反轉，使系統能沿著兩個相反方向演化。

為實現這種疊加態，Tai Hyun Yoon 的方法使用共享的雷射光源照射兩個晶體源，以此抑制有關光子來源的區分性資訊。這種抑制作用讓相反的量子演化得以相互干涉並結合，最終形成一個編碼了兩種相反量子演化方向的單光子量子位元。

值得注意的是，Tai Hyun Yoon 回溯了他與同事在 2018 年進行的實驗數據，這些數據顯示出與其「時間量子位元」理論框架一致的相位依賴行為和干涉現象。儘管這並非明確的實驗證明，因為原始實驗並非專為測試「時間量子位元」的每個面向而設計，但這項發現暗示了這種現象可能早已存在。

這項未經同儕審查的研究已於線上學術平台 arXiv 發表，為更先進的量子運算技術，包括錯誤校正和處理更高維度量子系統資訊，指明了一條潛在途徑。Tai Hyun Yoon 認為，將「時間量子位元」與專業量子態結合，有助於開發更可靠的量子電腦，處理複雜資訊，並模擬相對論量子動力學。

參考來源

• Scientists may have built a quantum device that runs backwar…（GEEKSPIN）

• NTR Health University allocates Rs 13 Cr for medical researc…（NewsMeter）