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Uncool量子态存活40分钟

发布时间:2017-05-01 16:12:01来源:未知点击:

作者:Jacob Aron Quantum计算机现在很酷,但它们将来不会出现室温磷原子被置于一种称为叠加的脆弱量子状态,并且可以悠闲地存活39分钟 - 足够长,每个人可以进行200万次计算,如果他们要形成量子计算机的胆量这一发现可能预示着这些未来机器的广泛使用普通计算机将数据存储为1或0的位,但量子计算机具有量子位,它们处于叠加状态,并且可以同时存在原则上,这种奇怪的财产有能力比普通计算机更快地处理数字 - 尽管尚未建立一个足以利用这种潜力的量子计算机不幸的是,叠加是非常微妙的,这意味着大多数现有的量子计算机需要冷却到接近绝对零度才能正常工作这限制了它们在高度专业化的建筑和实验室中的使用为了创造一个更有用的室温叠加,加拿大伯纳比西蒙弗雷泽大学的Mike Thewalt及其同事专注于量子计算机的一个组件 - 量子计算存储系统,它保存要处理的量子信息类似于普通电脑的硬盘该团队使用了一块注入磷原子的小硅片作为量子比特每个原子的核都有一个叫做旋转的属性,可以指向不同的方向 - 旋转对应于0,而向下旋转是1,任何其他角度是两者的叠加首先,他们将硅置于液氦中,使其冷却至绝对零度以上4.2度,然后使用磁场将每个量子位置叠加怀疑电子在磷原子中徘徊可能会在破坏叠加中发挥作用,团队首先用激光摧毁原子,从每个原子中去除电子 “我们认识到电子是噪音的重要来源,”Thewalt的同事,牛津大学的斯蒂芬妮西蒙斯说这项技术似乎奏效了当先前的类似实验仅持续3分钟时,叠加在这种低温下持续3小时更重要的是,当他们将温度升高到25°C时,通常脆弱的量子态存活了39分钟 - 足以进行200万次量子计算,西蒙斯说西蒙斯说,对于这个实验,团队不得不再次冷却系统,以便读取量子比特的状态,但这是他们当前测量技术的限制而不是基本障碍为了实际存储信息,他们还需要开发方法将每个量子比特放在一个独立的状态中对于当前的实验,所有量子比特都处于相同的状态,因此演示只是原理的证明改善脆弱原子态的存活时间对探测反物质的实验也是一个挑战 - 但反氢原子存活的记录时间仅为15分钟期刊参考:Science DOI:10.1126 / science.1239584关于这些主题的更多信息: