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2019-06-21 09:21 |
科學家正在研究一種利用超短激光脈沖在硅晶體內(nèi)部產(chǎn)生相干晶格波的新方法
筑波大學（University of Tsukuba）的一個科學家小組正在研究一種利用超短激光脈沖在硅晶體內(nèi)部產(chǎn)生相干晶格波的新方法。筑波大學利用理論計算和匹茲堡大學（University of Pittsburgh）獲得的實驗結果顯示已經(jīng)能夠證明在樣本內(nèi)部可以保持相干振動信號。這項研究可以使基于現(xiàn)有硅設備的量子計算機能夠快速執(zhí)行即使是現(xiàn)有最快的超級計算機也無法實現(xiàn)的任務。 , Zf
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從家用電腦到商用服務器，電腦是日常生活的核心部分，但對于傳統(tǒng)電腦來說，有兩個大問題迫在眉睫。第一個是對可以裝入單個處理器的晶體管數(shù)量的基本限制。最終，如果我們要繼續(xù)提高其處理能力，將需要一種全新的方法。第二，即使是功能最強大的計算機也會遇到某些重要問題，例如保證信用卡號碼在互聯(lián)網(wǎng)上安全的加密算法，或優(yōu)化傳送包裹的路徑。 ~gSF@tz@
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量子計算機被視為一種解決方案，它利用了物理定律，這些定律控制著非常小的長度尺度，比如原子和電子。在量子體系中，電子的行為更像波，而不是球，其位置是“模糊的”，而不是確定的。此外，各種組件可能會糾纏在一起，這樣，如果不參考其他組件，就無法完整地描述每個組件的屬性。一個有效的量子計算機必須保持這些糾纏態(tài)的相干性足夠長才能進行計算。 t;Fbt("]:
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在目前的研究中，匹茲堡大學物理和天文學RK梅隆大學的筑波大學和Hrvoje Petek團隊使用非常短的激光脈沖來激發(fā)硅晶體內(nèi)的電子。第一作者Yohei Watanabe博士建議道，使用現(xiàn)有的硅量子計算將使量子計算機的過渡變得更加容易，高能電子產(chǎn)生硅結構的相干振動，使得電子和硅原子的運動變得糾纏。然后在具有第二激光脈沖的可變延遲時間之后探測系統(tǒng)的狀態(tài)。 ?,A}E|jZ
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基于他們的理論模型，科學家能夠解釋在電荷中觀察到的振蕩作為延遲時間的函數(shù)。資深作者Muneaki Hase教授表示，這項實驗揭示了控制相干振動的潛在量子力學效應，通過這種方式，這個項目代表著朝著消費者買得起的量子計算機邁出的第一步。（文章編譯來源：NewelectronicsPConline 編譯作者：栗子）
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