量子计算机研发迎来突破

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量子计算机研发迎来突破

引用《参考消息》7月20日报道：

【英国科学新闻网站7月17日报道】题:距离量子计算机又近一步:硏究人员展示如何直接观察量子旋转效应。

谷歌、微软和国际商用机器公司(IBM)等企业争相创造世界第一台实用的量子计算机,在这种情况下,世界各地的科学家正在硏究可用于制造量子计算机的潜在材料。现在,新加坡国立大学(NUS)工程学院电子与计算机工程系副教授杨玄苏(音)及其团队展示了一种新方法,用上它或许就离实现量子计算又近了一步。

杨玄苏说:NUS团队和我们来自美国拉特格斯新泽西州立大学以及澳大利亚皇家墨尔本理工大学的合作者一起展示了观察和硏究拓扑绝缘体和重金属中电子的量子效应的实用方法,这将为以后研发先进的量子计算组件和设备铺平道路。”

这一硏究发现被刊登在2018年6月期的英国《自然·通讯》上。

量子计算机仍处于硏发的初期阶段但其展现出的计算速度已经是传统技术的数白万倍。因此,预计当量子计算变得更触手可及时,它将可以回答从金融到物理的各种领域的世界上最难的部分问题。使这

非凡的处理能力成为可能的是量子计算机运行的全新方式—使用光而非电。

传统计算机使用电子将信息编码成0和1的二进制状态。柞比之下,量子计算机用激光与材料内的电子进行相互作用,以测量电子“旋转”现象。这些旋转的电子的状态取代了作为传统计算机基础的0和1,而且由于它们能同时以多个旋转状态存在,因而可以实现更复杂的计算。

然而,利用基于光和电子的相互作用的信息说起来容易做起来难。这些相互作用复杂到令人难以置信,而且就像量子世界中的任何东西一样,在试图预测行为时总存在一定程度的不确定性。因此,科学家在近期的研究中一直在寻找观察这些量子效应的可靠、实用的方法。

NUS科学家取得的真正突破是,使用扫描光电压显微镜首次“看到”拓扑绝缘体和金属中的特定旋转现象。拓扑绝缘体是内部绝缘但在其表面上支持导电状态的电子材料,因此能使电子沿材料表面流动。