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驯服薛定谔之猫量子计算机研制获突破

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来源: 作者: 2018-10-25 11:44:37

据物理学家组织网站报道,英国苏塞克斯大学的物理学家们将现代科学中最反直觉的现象之一成功“驯服”,从而在新一代计算机的研制道路上迈出关键性一步,这种新型计算机将彻底革新我们解决许多现代科学问题的方式。

物理学家们常常用一项思想实验的举例来向人们展示量子力学神秘而奇特的本质,这就是“薛定谔的猫”。从理论上说,薛定谔的这只猫可以同时处于死亡和存活的状态。

根据本周发表在《物理学通报A》杂志上的一篇论文,苏塞克斯大学的物理学家们利用新技术成功地构建出一种特殊类型的“薛定锷的猫”,其基础是离子的捕获以及微波辐射。

和猫一样,研究人员通过构建“纠缠态”让这些离子同时处于两种状态。这种效应对现实本身提出了挑战。

这些被捕获的离子将带领科学家们通往一种新型机器研制的道路。这种机器将能够汲取量子物理理论的强大力量,可以极高的效率帮助我们解决一些问题。

传统上,科学家们会使用激光来作为这种量子过程的驱动工具,但必须仔细操控数百万条稳定的激光束,这样才能与同样大数量的离子相互协调,用于构建有价值的数据。

然而,如果使用微波辐射代替激光,那么构建量子计算机将会变得容易得多。这就像是一台厨房里使用的微波炉,使用成熟可靠的技术,它发出的辐射可以很容易扩散到宽度较大的空间上。

苏塞克斯大学的研究人员使用微波辐射替代激光构建“薛定锷的猫”状态离子,这是朝着实现量子计算机的前景迈出的重要一步。

韦菲尔德·海森格(Winfried Hensinger)博士是苏塞克斯研究组的首席科学家,他表示:“现在要想构建一台大型量子计算机仍然是一项巨大的挑战,但这项成果显示我们正从基础科学上朝着实现一项突破性技术前进,它将有可能改变我们的生活。”

海森格博士的研究组中包括两名博士后研究员以及三名博士研究生。他们通力协作,花费两年时间发展出这项基于微波辐射的技术,从而大大简化通往量子计算的道路。

研究组博士后研究员之一的赛博·维特(Seb Weidt)博士表示:“这项成就为实现新型的量子技术开启了全新的将会。”

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