國(guó)外科學(xué)家稱鉆石是打造高速量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵

    北京時(shí)間6月17日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，兩組研究人員發(fā)現(xiàn)量子信息(量子比特)可以使用鉆石晶體或者純硅存儲(chǔ)。這兩項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)意味著科學(xué)家在研制量子計(jì)算機(jī)的道路上向前邁出重要一步。量子計(jì)算機(jī)將永遠(yuǎn)改變這個(gè)世界。

科學(xué)家正在研制高性能量子計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)在短短幾分鐘內(nèi)完成的復(fù)雜運(yùn)算相當(dāng)于當(dāng)前性能最高的超級(jí)計(jì)算機(jī)幾年時(shí)間里進(jìn)行的運(yùn)算

目前，科學(xué)家正在研制高性能量子計(jì)算機(jī)。這種計(jì)算機(jī)在短短幾分鐘內(nèi)完成的復(fù)雜運(yùn)算相當(dāng)于當(dāng)前性能最高的超級(jí)計(jì)算機(jī)幾年時(shí)間里進(jìn)行的運(yùn)算。量子計(jì)算機(jī)利用的是亞原子粒子的一種神秘特性，捕獲之后可立即存在于兩個(gè)不同位置。現(xiàn)在，小規(guī)模的量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)問(wèn)世，存在于實(shí)驗(yàn)室的控制環(huán)境下。目前，科學(xué)家還沒(méi)有找到讓量子計(jì)算機(jī)存在于現(xiàn)實(shí)環(huán)境的方式。

現(xiàn)在，科學(xué)家正不斷推動(dòng)非真空狀態(tài)下固態(tài)介質(zhì)存儲(chǔ)信息時(shí)間的極限。一支研究小組研制出一款立基于超純凈硅的裝置，在溫度低于2開(kāi)氏度(零下 275攝氏度)情況下存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)間超過(guò)3分鐘。另一支研究小組利用鉆石晶體，室溫環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間達(dá)到1.4秒。研究發(fā)現(xiàn)刊登在發(fā)表于《科學(xué)》雜志的兩篇論文中。

硅基系統(tǒng)由加拿大西蒙-弗雷澤大學(xué)物理學(xué)家麥克-瑟瓦特和牛津大學(xué)以及柏林的科學(xué)家共同研發(fā)。瑟瓦特表示：“這是固態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)紀(jì)錄。幾年前，人們還認(rèn)為無(wú)法做到這一點(diǎn)。它開(kāi)啟了使用固態(tài)半導(dǎo)體——例如硅——作為量子計(jì)算基礎(chǔ)的新方式。你可以做人們此前認(rèn)為的只能在真空環(huán)境下做的事情。”

標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單位為比特，1比特只能存在于一種狀態(tài)，要么是0，要么是1。在最新進(jìn)行的研究中，科學(xué)家利用原子的旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)。兩支研究小組均使用激光和微波脈沖將信息從電子自旋量子比特轉(zhuǎn)移到核自旋存儲(chǔ)器，而后利用脈沖重新找回?cái)?shù)據(jù)。