科學(xué)家首次在硅元素中完成了100億個(gè)量子位元的量子纏繞。
據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》1月20日?qǐng)?bào)道，英、日、加、德四國(guó)科學(xué)家最近首次在硅元素中完成了100億個(gè)量子位元的量子纏繞，而該研究取得的突破預(yù)示著超高速量子計(jì)算機(jī)的誕生離我們?cè)絹?lái)越近。
量子位元是量子計(jì)算的基礎(chǔ)單位，相當(dāng)于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的“0”和“1”。據(jù)參與這項(xiàng)研究的多國(guó)專家組稱，這項(xiàng)有關(guān)硅應(yīng)用的科研成果能夠與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生重要應(yīng)用?；诹孔游辉某咚倭孔佑?jì)算機(jī)能夠一次性針對(duì)同一問題測(cè)算多個(gè)不同答案，而基于二進(jìn)制算法的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)則只能同時(shí)進(jìn)行一個(gè)動(dòng)作。
量子纏繞技術(shù)中的一個(gè)重要概念是：粒子能夠被串連成一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，一個(gè)粒子狀態(tài)的改變會(huì)立即影響另一個(gè)粒子，即便這兩個(gè)粒子之間相隔數(shù)公里也不例外。
研究組成員、來(lái)自牛津大學(xué)的斯蒂芬妮·西門斯介紹說：“觸發(fā)纏繞過程的關(guān)鍵是用強(qiáng)力磁場(chǎng)和低溫將‘轉(zhuǎn)子’排成整齊的序列。我們首先利用強(qiáng)力磁場(chǎng)和低溫條件在植入硅晶體中的磷原子的核外電子和原子核之間制造量子纏繞。這一過程將同時(shí)在大量磷原子上進(jìn)行。核外電子和原子核共同構(gòu)成了一個(gè)小磁體，每一個(gè)小磁體都能呈現(xiàn)一點(diǎn)量子信息。只要控制方法得宜，這些小磁體之間就可以通過精密測(cè)算的微波和射頻脈沖進(jìn)行互動(dòng)?！?/p>
牛津大學(xué)的約翰·莫頓博士表示：“在硅元素中精確制造出100億個(gè)量子纏繞標(biāo)志著我們邁出了關(guān)鍵性的一步。我們現(xiàn)在所面臨的挑戰(zhàn)是如何將這些量子纏繞連接起來(lái)制成硅質(zhì)的、可升級(jí)的量子計(jì)算機(jī)?！?/p>
這項(xiàng)研究成果已公布在《自然》雜志上。
（來(lái)源：中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng) 譯言 編輯：信蓮)
