- 政策解读
- 经济发展
- 社会发展
- 减贫救灾
- 法治中国
- 天下人物
- 发展报告
- 项目中心
量子研究新突破 超高速量子计算机或成现实(图)
关键词： 量子计算机 量子位 量子信息 粒子 核外电子 研究成果 硅元素 磁体 新突破 科学家
科学家首次在硅元素中完成了100亿个量子位元的量子缠绕。
据英国《每日邮报》1月20日报道，英、日、加、德四国科学家最近首次在硅元素中完成了100亿个量子位元的量子缠绕，而该研究取得的突破预示着超高速量子计算机的诞生离我们越来越近。
量子位元是量子计算的基础单位，相当于传统计算机中的“0”和“1”。据参与这项研究的多国专家组称，这项有关硅应用的科研成果能够与现有技术产生重要应用。基于量子位元的超高速量子计算机能够一次性针对同一问题测算多个不同答案，而基于二进制算法的传统计算机则只能同时进行一个动作。
量子缠绕技术中的一个重要概念是：粒子能够被串连成一种结构，在这种结构中，一个粒子状态的改变会立即影响另一个粒子，即便这两个粒子之间相隔数公里也不例外。
研究组成员、来自牛津大学的斯蒂芬妮·西门斯介绍说：“触发缠绕过程的关键是用强力磁场和低温将‘转子’排成整齐的序列。我们首先利用强力磁场和低温条件在植入硅晶体中的磷原子的核外电子和原子核之间制造量子缠绕。这一过程将同时在大量磷原子上进行。核外电子和原子核共同构成了一个小磁体，每一个小磁体都能呈现一点量子信息。只要控制方法得宜，这些小磁体之间就可以通过精密测算的微波和射频脉冲进行互动。”
牛津大学的约翰·莫顿博士表示：“在硅元素中精确制造出100亿个量子缠绕标志着我们迈出了关键性的一步。我们现在所面临的挑战是如何将这些量子缠绕连接起来制成硅质的、可升级的量子计算机。”
这项研究成果已公布在《自然》杂志上。