量子计算机就像经典计算机一样，只有我们提供的指令好。尽管量子计算是当今科学界最热门的话题之一，但对于量子计算机来说，指令或算法还有很长的路要走。加州理工学院布伦化学教授石榴石陈正在解决这个问题。在一篇新论文中，他描述了他如何与理论物理学教授费尔南多布兰道和机械工程与应用物理学教授奥斯汀明尼克一起开发量子计算机算法，这将帮助他们在物理模拟中找到应用科学。

该算法源自一种已经在经典计算中使用的算法，称为虚拟时间进化。Chan的新算法是专门为在量子计算机上运行而设计的，这被恰当地称为量子虚拟时间进化，它允许用户找到给定分子或材料的最低能量。

我们和成龙坐在一起，谈论他的研究及其对量子计算的意义。

总之，你的新研究取得了哪些成果？

人们对量子计算机在物理科学中能解决什么问题感兴趣。许多人感兴趣的问题之一是如何模拟分子和材料的基态。我们的新论文提出了一种计算哈密顿量基态的方法，这种方法可以在现有资源很少的量子计算机上运行。

什么是哈密顿量，为什么想知道它的基态？

哈密顿量代表系统的能量，哈密顿量的基态是问题最稳定的状态。在正常情况下，大多数物理系统不是很兴奋，所以它们的生命状态接近于它们的基态。

例如，如果我们想模拟水，我们可以看看水被喷成等离子体(一种带电气体)后的行为，但这不是通常的状态。这不是水的基态。基态对于理解普通条件下的世界特别有用。

为什么在量子计算机上进行这些计算具有挑战性？

目前，量子器件会在短时间内脱粘，这意味着计算机需要重新校准，除非重新安装计算机，否则无法用于计算。这意味着我们需要找到一种方法来有效地计算它们，以便在退相干发生之前解决我们的问题。

你的算法是做什么的？

关于如何在量子计算机上获得基态，有许多建议。第一个算法是Alexei kitaev[美国加州理工学院理论物理和数学的Ronald和Maxine Linde教授]，但遗憾的是，这个被称为相位估计的算法需要太多指令，在当前的量子计算机分解之前无法实现。另一种方法叫变分法，实现起来很简单，但实际上并不那么精确。我们想找到一种方法，它可能和相位估计一样精确，但也可以在今天的量子计算机上实际编程。

这个算法的发展对量子计算意味着什么？

量子计算机仍然非常新，我们仍然需要了解它们将有什么用处。因为我们现在几乎不能使用它们，部分答案在于开发能够在很短时间内在它们上运行的高效程序。我们的工作为评估现有量子计算机的功能提供了基础，这将有助于我们说出未来的期望。

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