何為「麥克斯韋妖」？按照熱力學基本定律，溫度均勻的封閉區域，不可能自動分隔成溫度高和溫度低兩部分。19世紀物理學家麥克斯韋提出假想，在黑箱中放入一塊隔板，隔板上開個小門，有隻小妖看守這小門，讓冷分子走到門一側，而熱分子走到門另外一側，完成冷熱分子分離。這就是著名的「麥克斯韋妖」現象。

量子計算機同普通計算機一樣，啟動之後需要將係統初始化，將計算單元「量子比特」調整到能量最低的狀態──「基態」，對量子係統而言，即使處於接近絕對零度，量子係統中仍有處於「激發態」的「熱」量子，也有處於「基態」的「冷」量子，各種狀態會混雜在一起，而量子計算機初始化，只需要「基態」的「冷」量子。如何將各個量子比特統一調整到「基態」是個難題。

中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒教授研究組與哈佛大學、清華大學的理論組合作，近期提出並實現了麥克斯韋妖式量子算法冷卻，為破解量子計算機初始化難題提供了一種很有潛力的手段。中科大的國際合作團隊研究出的量子算法，可以讓係統變「冷」，以實現量子計算機的初始化。他們在實驗上利用光學幹涉裝置搭建成冷卻模塊，並將冷卻模塊連接成冷卻網絡，通過多次調用冷卻模塊實現量子係統的逐步冷卻。實驗結果和理論預言?合得非常好，保真度達到97.8%以上。

據悉，該研究成果已在《自然．光子學》雜誌發表。審稿人對這個「冷卻模塊」做出高度評價，認為「他們做出一種很新穎的算法，像麥克斯韋妖一樣實現了冷卻。」 【大公報記者 柏永 通訊員 蔣家平】

大公报2014-1-25http://paper.takungpao.com/resfile/PDF/20140125/PDF/a17_screen.pdf