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量子研究新突破 超高速量子計算機或成現實(圖)
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科學家首次在硅元素中完成了100億個量子位元的量子纏繞。
據英國《每日郵報》1月20日報道，英、日、加、德四國科學家最近首次在硅元素中完成了100億個量子位元的量子纏繞，而該研究取得的突破預示著超高速量子計算機的誕生離我們越來越近。
量子位元是量子計算的基礎單位，相當于傳統計算機中的“0”和“1”。據參與這項研究的多國專家組稱，這項有關硅應用的科研成果能夠與現有技術產生重要應用。基于量子位元的超高速量子計算機能夠一次性針對同一問題測算多個不同答案，而基于二進制算法的傳統計算機則只能同時進行一個動作。
量子纏繞技術中的一個重要概念是：粒子能夠被串連成一種結構，在這種結構中，一個粒子狀態的改變會立即影響另一個粒子，即便這兩個粒子之間相隔數公里也不例外。
研究組成員、來自牛津大學的斯蒂芬妮·西門斯介紹說：“觸發纏繞過程的關鍵是用強力磁場和低溫將‘轉子’排成整齊的序列。我們首先利用強力磁場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。這一過程將同時在大量磷原子上進行。核外電子和原子核共同構成了一個小磁體，每一個小磁體都能呈現一點量子信息。只要控制方法得宜，這些小磁體之間就可以通過精密測算的微波和射頻脈沖進行互動。”
牛津大學的約翰·莫頓博士表示：“在硅元素中精確制造出100億個量子纏繞標志著我們邁出了關鍵性的一步。我們現在所面臨的挑戰是如何將這些量子纏繞連接起來制成硅質的、可升級的量子計算機。”
這項研究成果已公布在《自然》雜志上。