近日，由洛斯阿拉莫斯国家实验室和D-Wave Quantum公司组成的联合团队开展的一项实验研究，探讨了涨落在诱导量子比特网络磁性排序方面的矛盾作用。通过使用D-Wave量子退火平台，该研究团队发现涨落可以降低相互作用中磁矩的总能量，这一认识有望降低设备中量子处理的成本。

正如他们发表在《自然-通讯》杂志上的论文所描述的那样，该研究团队研究了不对称六边形晶格中约2000个量子比特之间的复杂相互作用。他们探索了通常会导致磁矩无序的因素——由超导量子比特产生的小磁场。

此外，该研究团队还引入了量子涨落，这意味着磁矩的排列和方式会发生动态变化，这些变化是由与温度相关的热效应和由施加外部磁场引起的量子效应共同驱动的。这使得他们能够在他们设计的“受挫”磁晶格上进行熵、磁矩和无序等方面的实验。

其实验结果证明了一个反直觉的论点：在某些物理条件下，具有缺陷聚集分布的构型更有可能出现，这挑战了关于无序和熵之间关系的传统假设。如果普遍的期望是熵越高的构型应该越无序，那么研究团队就能在量子系统中证明它，即使存在看似无序的诱导因素，也能出现以特定模式为特征的有序状态，这类似于“通过无序获得有序”的过程。

该研究的合著者、实验物理学家Cristiano Nisoli表示：“我们通过增加热涨落甚至通过添加量子涨落来增强有序状态的想法，可能看起来是自相矛盾的。但我们已经能够详细观察涨落如何影响导致缺陷聚集的机制和物理条件。这种洞察力可以帮助我们改进量子系统的构建方式。”(编译:Tmac)