新華社武漢５月２３日電（記者李偉）中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所２３日宣布,，科研人員利用超冷離子實驗平臺,，設(shè)計和完成了基于單量子比特的信息擦除實驗，首次高精度地檢驗了量子信息與量子熱力學(xué)中的一個重要關(guān)系式——量子朗道爾原理,，相關(guān)研究成果近期發(fā)表在《物理評論快報》,。

這一最新研究進展是由馮芒研究團隊與上海交通大學(xué)麻志浩教授合作的。據(jù)介紹,，在經(jīng)典信息處理中,，最小功耗是經(jīng)典計算過程中擦除單個比特的信息所需消耗的能量，這是著名的朗道爾原理為計算所需功耗確定的下限,。雖然已有很多理論文章分析了量子條件下的朗道爾原理,，但至今未有相關(guān)的實驗驗證。

擦除一個量子比特的信息所需的能量非常微小,，需要將量子比特制備到極低的初始溫度以及達到非常精確的測量精度,。馮芒研究團隊在前期工作中已實現(xiàn)離子內(nèi)態(tài)與運動態(tài)的精確操控和測量等關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上該團隊精心設(shè)計了量子化的熱庫和對系統(tǒng)－熱庫量子關(guān)聯(lián)的有效測量方案,，在離子內(nèi)態(tài)探測誤差不超過３％和聲子數(shù)測量誤差不超過０．０２的情況下,，首次在單原子水平上精確驗證了量子朗道爾原理，也為量子計算所需的最小功耗提供了重要的實驗證據(jù),。

美國物理學(xué)會網(wǎng)刊文評價稱,，這項工作有助于理解邏輯操作在量子力學(xué)層面上的不可逆性，為量子計算的最小功耗和量子化環(huán)境的應(yīng)用提供實驗參考,。該實驗也表明量子世界與我們所處的宏觀世界一樣,，不存在永動機,。