量子计算

传统电子学中的量子态可能会打破摩尔定律

传统的量子态。
研究生Kevin Miao, Chris Anderson和Alexandre Bourassa在普利兹克分子工程学院监测量子实验
研究生Kevin Miao, Chris Anderson和Alexandre Bourassa在普利兹克分子工程学院监测量子实验
观点1图片
研究生Kevin Miao, Chris Anderson和Alexandre Bourassa在普利兹克分子工程学院监测量子实验
1/1
研究生Kevin Miao, Chris Anderson和Alexandre Bourassa在普利兹克分子工程学院监测量子实验

芝加哥大学普利兹克分子工程学院的科学家们发现了一种在普通的日常电子产品中产生量子态的方法。在没有特殊材料或设备的情况下,利用量子力学的特性,提高了利用现有设备创造量子信息技术的可能性。

几十年来,计算机行业一直受益于摩尔定律。摩尔定律是一个经验法则,它预测集成电路上的晶体管数量大约每两年就会翻一番。随着这一趋势的发展,计算机已经从原先作为建筑物的一部分的巨型机器,变成了可以装在缩略图上的微型设备,其性能超过了前几代的任何超级计算机。

它给我们带来了智能手机、互联网和一系列的应用程序,这些应用程序改变了我们的生活,我们只能称之为一场革命,但现在摩尔定律开始瓦解。随着微型化电子器件接近其物理极限,制造更先进的芯片变得越来越困难和昂贵。

这是一个普通消费者至少十年内不会注意到的问题,但在计算机技术的前沿,它已经产生了影响。因此,科学家和工程师们正在寻找绕过摩尔定律的方法。

最有前途的区域之一是量子计算,这些计算器正在处理计算机已经依赖的传统二进制1/0架构,因为自第一个数字计算机被建立起来,赞成利用诸多态的特殊,违反直觉性质,允许信息使用量子位或Qubits存储,可以是0,1或叠加。

问题在于,目前的量子计算技术依赖于超导金属、悬浮原子或钻石等奇异材料。标准电子学被认为过于粗糙,无法支持脆弱的量子态。但是,由芝加哥大学分子工程刘氏家族教授、量子技术先驱大卫·奥斯卡洛姆领导的芝加哥研究小组发现,通过使用碳化硅,用电子手段控制量子态是可能的。

另外,研究小组还发现碳化硅的量子态能发射出接近电信波段波长的单光子。这意味着它们不仅可以用于光纤网络,还可以与现有的电子设备相结合,创造出新的设备。该团队能够创造出Awschalom所描述的“量子调频收音机”,它能够像收音机传送声音一样远距离传输量子信息。

该团队还解决了一个经常困扰量子技术的问题——噪音。该团队惊讶地发现,使用二极管有效地释放了量子信号的噪声,并使其几乎完全稳定。

Awschalom说:“这项工作使我们离实现能够在世界光纤网络中存储和分发量子信息的系统又近了一步。”“这样的量子网络将带来一种新型技术,允许创建不可破解的通信信道,实现单电子态的隐形传输,并实现量子互联网。”

这项研究详述于出版的两篇论文中科学科学的进步,分别。

来源:芝加哥大学

1评论
1评论
Mzungu_Mkubwa
乍一看,这似乎是一个巨大的突破,将彻底改变数字世界。可以把互联网变成一个巨大的“天网”计算机系统!瞬间几乎无限的处理能力…呵!(或者可能什么都不是……)