月度归档:2011年03月

美研究人员发明量子中断器,未来电脑技术获突破

中国网3月25日讯 最近,美国研究人员解决了量子计算机技术的一个棘手问题,使量子计算机的研究获得突破性进展。量子计算机拥有目前的计算机所不能比拟的高速运转性能。当然,现在就开始庆祝量子计算机的问世,恐怕还为时过早。

量子计算机就像计算机技术的圣杯。它拥有很多奇妙之处,可以比现在的电脑更快地解决复杂的数学问题,多大的数字对它来说都将是小菜一碟。它的加密能力可以使任何密码破解器都功亏一篑。但这听起来非常美妙的东西,其实还不过是个幻想而已。

加州大学的研究人员埃里克•卢塞罗(Erik Lucero)在一个物理学会议上说:“多年来,研究人员一直在不断地试验各种新技术,但他们迄今为止仍没有制造出一台量子计算机。不过,我们离目标又接近了一大步。”

这里的问题在于,量子计算机的运行方式与当前的计算机完全不同。目前所有的处理器都只分两种状态:开启或关闭,0或1,有电或没电。也就是我们常说的二进制系统。

而量子计算机是可以同时处于多种状态的。也就是说,它可以同时处在1和0两个状态。科学家将量子位(Quantenbits, 简称Qbits)的这一性能称为叠加(Superposition)。它的不同之处在于,量子计算机可以在一个量子位的所有叠加态上同时进行运算。也就是说,量子计算机是在一种超级并行的系统上运算的,可同时进行多项计算。而如果多个量子位在同一台电脑上一起工作,这种效应是成倍增加的。 正是这一点给研究人员造成了很大的困难。因为将几个量子位同时关闭的过程是极其复杂的。

还需要一点耐心

因此,美国研究人员新推出的这一款量子芯片被认为是一个突破。在这个六平方厘米的芯片上——比目前的电脑处理器要大很多——美国的研究人员将四个量子位叠加到了一起。目前面临的挑战是,需要找到一种可以有效分离量子位的技术,也就是防止量子位之间的相互作用。因为只有这样,才有按照使用者的意愿来进行数据存储。

在接受英国BBC广播公司采访时,加州大学的研究主管约翰•马丁尼(John Martinis)说:“我已经思考了三四年如何防止量子位之间的相互作用。”现在,这个目标终于实现了,但“仍有许多工作要做。”

研究人员已经确定了下一个目标。到今年年底,他们要做出一个有着十个量子位的处理器。如果能够成功,与过去几年比起来,量子计算机技术的创新速度将大大提高。

这样的创新速度看上去有点太慢了。但是没关系。因为一台量子计算机只需要拥有100个量子位以上就可以了。(编译:中国贸促会电子信息行业分会 姜传秀)

量子计算基础架构

ScienceDaily报导,一奥地利研究小组提出了一个新颖的量子计算基础架构,实验性的演示了量子天线,允许在计算机芯片上的两个独立内存单元之间交换量子信息。这项突破为制造实用量子计算机提高了新机会。

科学家在几年前创造了量子比特,但如何串联和控制量子比特则是另一大难题。在实验中,物理学家在50微米间距内电磁耦合两组离子,其中粒子的运动相当于天线,调频天线可以接收信息。