与传统最大似然（ML）方法相比，傅里叶量子过程断层扫描（FQPT）的高维量子光子学系统生成和实现示意图。图片来源：渥太华大学
渥太华大学量子技术研究所（NexQT）的一组研究人员在Francesco Di Colandrea博士的领导下，在物理学副教授Ebrahim Karimi教授的监督下，开发了一种用于评估量子电路性能的创新技术。
这一重大进展发表在npj Quantum Information上，代表了量子计算领域的重大飞跃。
在快速发展的量子技术环境中，确保量子设备的功能和可靠性至关重要。以高精度和高速度表征这些器件的能力对于它们有效地集成到量子电路和计算机中至关重要，从而影响基础研究和实际应用。
表征有助于确定设备是否按预期运行，这在设备出现异常或错误时是必要的。识别和解决这些问题对于推进未来量子技术的发展至关重要。
传统上，科学家们依赖于量子过程断层扫描（QPT），这种方法需要大量的“投射测量”来完全重建设备的操作。然而，QPT中所需的测量数量与操作的维数呈二次方关系，这带来了重大的实验和计算挑战，特别是对于高维量子信息处理器而言。
渥太华大学的研究团队开创了一种名为傅里叶量子过程断层扫描（FQPT）的优化技术。这种方法允许以最少的测量次数对量子操作进行完整的表征。
FQPT 没有执行大量的投影测量，而是利用众所周知的映射傅里叶变换在两个不同的数学空间中执行部分测量。这些空间之间的物理关系增强了从单次测量中提取的信息，大大减少了所需的测量次数。例如，对于尺寸为 2d 的过程（其中 d 可以任意高），只需要 7 次测量。
研究团队在他们的实验室。从左到右：Karimi教授、Francesco Di Colandrea、Nazanin Dehghan和Allesio D'Errico。图片来源：渥太华大学
为了验证他们的技术，研究人员进行了一项使用光学偏振对量子比特进行编码的光子实验。量子过程是利用最先进的液晶技术实现的复杂的空间相关偏振变换。该实验证明了该方法的灵活性和稳健性。
渥太华大学博士后Francesco Di Colandrea说：“实验验证是探索该技术对噪声的弹性的基本步骤，确保在现实的实验场景中进行稳健和高保真度的重建。
这项新技术代表了量子计算的显着进步。研究团队已经在积极致力于将FQPT扩展到任意量子操作，包括非厄米特和高维实现，并实施AI技术以提高准确性并减少测量。
这项新技术代表了量子技术进一步发展的有希望的途径。
更多信息：Francesco Di Colandrea 等人，傅里叶量子过程断层扫描，npj 量子信息 （2024）。DOI： 10.1038/s41534-024-00844-7
期刊信息： npj Quantum Information
光子论和相对论都是谬论！目前对粒子的加速手段都是靠电场或者磁场还有万有引力，而电磁场及引力的速度就等于光速，所以目前任何物质都不可能加速到光速，因为接近光速时电磁场对其作用力就按指数级变小了！这类似于异步电功机，在没有外力作用下旋转磁场永远都不能把转子加速到同步速度，因为当转子转速越接近旋转磁场速度时，旋转磁场对转子的作用力就越小。电磁场对粒子的加速也是同样道理。并非是其质量增加了，而是电磁场对其的作用力变小了！回旋加速器加速粒子时粒子速度接近光速时磁场对其的约束力变小也是这个道理，并非是其质量增加了，而是带电粒子在高速运动时同时会产生磁场，当磁场到达一定的强度就会出现磁饱和现象，这时回旋加速器对带电粒子的约束力就会迅速变小，从而无法继续对粒子进行加速。
中国人如果能打破崇洋媚外的心理，在光的本质属性问题上实现物理学理论的突破将会为为物理学作出重大贡献！希望有志于实现中国物理学突破的人联合起来共同攻关，只要做出几个关健性的实验就能成功突破。第一，用偏振光做光电效应实验准确测出逸出电子方向与偏振光的偏振方向的关系。第二，用钠做发射极用黄光(钠原子光谱)做光电效应实验测出逸出电子能量倍增的规律。第三，用不同金属材料来做电子双缝干涉实验的双缝，用这种双缝(金属接地)来做电子双缝干涉实验，观察实验结果。如果这3个实验结果与推论相符，那么证据就确凿了。就可以证明光子论和波粒两象性是错误的了！这样就可以带来一系列新的物理理论的出现！比如说原子模型也可能要重新定义。想一想都觉得激动！。测不准原理并非真的测不准。而是当光波或电子进入探测器时如果探测到了光波或电子的能量就被消耗掉了，如果顺利通过探测器那么探测器就没有探测到光波或电子也就没有干扰到光波或电子，那么它就会现相关的干涉现象了。
光的本质属性就是电磁波！没有粒子性！用光的电磁感应原理能完美地解释光电效应实验。根据本人用光波的电磁感应原理解释光电效应实验可以推导出用偏振光做光电效应实验会对逸出电子方向产生影响，逸出电子的方向与入射光波包的切线方向相同，而实验证明推论完全正确！光的电磁感应原理导论1：光的波包的磁通变化率与光的频率成正比，所以光的波泡对电子的感应能力与光的频率成正比！与实验结果相符。而光子论的假设是无法解释逸出电子方向与入射光方向无关的实验事实，而且逸出电子方向可以与入射光方向相反，爱因斯坦的光子论假设是光子撞击电子产生光电效应的，按此推论逸出电子方向应该与入射光同向，而实验事实却是与入射光方向无关反而与偏振光的偏振方向有关。所有实验证明用光波包电磁感应原理解释光电效应实验才是正确的光子论是错误的，波粒两象性更是谎谬！所谓的电子双缝干涉实验我认为是电子撞击双缝产生的衍生物，我们可以用不同材质的金属材料来做双缝中间隔栅两侧也用不同的金属看还能不能产生双缝干涉现象就知道。最简单的原因光的双缝干涉实验是不怕观察的，为什么电子双缝干涉怕观察？那是因为光的双缝干涉是真正的双缝干涉电子双缝干涉是假的双缝干涉。
光的电磁波理论遇到最大的难题就是解释光电效应实验。我已经成功地用电磁感应原理完美地解释了光电效应实验。而且还完美地解释了假设的光子撞击电子为什么电子的逸出方与入射光方向无关的问题。而用偏振光做光电效应实验却对逸出电子的逸出方向相关！而且还能解释少量逸出电子的能量与入射光的能量成倍增加。而这些把光假设成粒子是无法解释光电效应的这些实验结果的。唯有用电磁感应原理来解释光电效应实验才能完美地解释这些实验结果。既然不存在“光量子”何来的量子通信？如果真的存在量子纠缠，那么用电子纠缠来做量子通信是最容易实现的。先制备一对纠缠态的电子把其中一个电子用导体移动到另一端(可以是1米或几万K米)，然后测量其中一个电子的状态另一个电子的状态就确定了，这样就可以做出真正的量子通信了！而不用激光来骗人了。目前世界上根本就没有人能做出真正的纠缠态电子对，所以只能用偏振光的交织说成是什么光子纠缠来骗人其实本质上还是激光通信。
所谓的光的双缝干涉一观察就会坍塌是某些科学家选择性眼瞎？因为用最简单最原始的实验无论你怎么观察双缝干涉条纹都不会消失。很简单用一黑纸皮刻2条相互靠近的双缝，在一个暗室用激光笔照射双缝选择适当的距离用白色的墙壁做屏幕即可，就可以稳定地观察到光的双缝干涉条纹。无论你用什么角度，用双眼或者用单眼观察干涉条纹都不会消失，无论用胶片相机还是数码相机拍照干涉条纹也不会消！何来的一观察就坍塌？也许他们的所谓观察是在双缝上装探测器，这样的所谓观察难道不是因为所装的探测器影响光干涉的条件吗？这种观察难道不是选择性眼瞎吗？我不明白为什么那么多科学家会选择性眼瞎！假如光是粒子是正确的，在双缝上装上探测器，当单个“光子”通过时如果进入探测器那么它就无法到达屏幕，因为按这个假设无论它是真正的粒子还是所谓的能量子它通过探测器时只有被它吸收了才能探测到，被探测器吸收了那它就无法去到荧屏。如果“光子”能通过探测器到达荧屏那么探测器就探测不到它！因此这种所谓的探测实验是根本做不出来的，电子双缝双实验原理也是一样的。能做出来就说明自称所谓的单“光子”或单电子是假的，而是有部分光波或电子被探测器捕获一部分通过双缝到达荧屏
要理解光波我觉得可以和水波对应起来。把一潭平静的湖水看作是真空中的磁场，把一颗小石子看作是电子，当把一颗小石子投入平静的湖水时会激荡起水波，就象电子振动产生电磁波一样。水波观察起来就比电磁波直观多了。水波就是传递这颗小石子的能量波，相对于电磁波就是传递电子振动的能量波了。我对原子模型的理解是电子是以一定的固定阵列分布在原子核周围，在不同势能位电子振动的固有频率不同，所以不同原素会有对应的光谱线。拉曼效应就是原子的电子振动固有频率的最好证明。温度反映的就原子中电子振动程度。所有能量的传递都是靠电磁感应(电磁波)来传递的。光电效应就是电磁感应原理产生的。赫兹发现电磁波的实验其实就是最早的光电效应实验，只是其用的是不可见光(高频电磁波)。这样所有物理学理论都串联起来了，而且所有理论都通顺了！现有的原子模型也应该是错误的，电子并非绕核旋转，而是在某一固定阵列位置按固有频率在振动。