2015年1月26日 星期一

“馴服”薛定諤之貓:量子電腦研製獲突破

據物理學家組織網站報導,英國蘇塞克斯大學的物理學家們將現代科學中最反直覺的現象之一成功馴服,從而在新一代電腦的研製道路上邁出關鍵性一步,這種新型電腦將徹底革新我們解決許多現代科學問題的方式。物理學家們常常用一項思想實驗的舉例來向人們展示量子力學神秘而奇特的本質,這就是薛定諤的貓。從理論上說,薛定諤的這只貓可以同時處於死亡和存活的狀態。


蘇塞克斯大學的博士後研究員賽博·維特以及兩名博士研究生正在利用微波輻射構建糾纏態量子實驗。

根據本周發表在《物理學通報A》雜誌上的一篇論文,蘇塞克斯大學的物理學家們利用新技術成功地構建出一種特殊類型的薛定鍔的貓,其基礎是離子的捕獲以及微波輻射。

和貓一樣,研究人員通過構建糾纏態讓這些離子同時處於兩種狀態,這種效應對現實本身提出了挑戰。

這些被捕獲的離子將帶領科學家們通往一種新型機器研製的道路,這種機器將能夠汲取量子物理理論的強大力量,可以極高的效率幫助我們解決一些問題。

傳統上,科學家們會使用鐳射來作為這種量子過程的驅動工具。但你必須仔細操控數百萬條穩定的雷射光束,這樣才能與同樣大數量的離子相互協調,用於構建有價值的資料。

然而,如果使用微博輻射代替鐳射,那麼構建量子電腦將會變得容易得多。這就像是一台廚房裡使用的微波爐,使用成熟可靠的技術,它發出的輻射可以很容易擴散到寬度較大的空間上。

蘇塞克斯大學的研究人員使用微波輻射替代鐳射構建薛定鍔的貓狀態離子,這是朝著實現量子電腦的前景邁出的重要一步。

韋菲爾德·海森格(Winfried Hensinger)博士是蘇塞克斯研究組的首席科學家,他表示:現在要想構建一台大型量子電腦仍然是一項巨大的挑戰,但這項成果顯示我們正從基礎科學上朝著實現一項突破性技術前進,它將有可能改變我們的生活。

海森格博士的研究組中包括兩名博士後研究員以及三名博士研究生。他們通力協作,花費兩年時間發展出這項基於微波輻射的技術,從而大大簡化通往量子計算的道路。


研究組博士後研究員之一的賽博·維特(Seb Weidt)博士表示:這項成就為實現新型的量子技術開啟了全新的將會。

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