|
|
 |
| |
|
超级量子计算机：“克隆光子”最近问世
|
|
文章类型：科技动态
文章加入时间：2002年10月24日13:46
|
|
未来的计算机内，信息可能是由单个光粒子进行编码的。但最简单的光量子计算方案也只能在每个光子和其他所有光子都相同的情况下才能工作。如今，一组物理学家找到了一种方法，可以从小块固体物质中“挤”出几乎完全相同的光子。
如果可以选择的话，光子都倾向于进入同样的量子态。有朝一日，这种不可思议的亲密关系就将能驱动超级量子计算机----在这种计算机里，单个光子奔走于光学回路之中。根据量子力学，此类计算机利用了如下事实，即：光子能够被同时偏振到两个不同的方向，或者相反，被同时变为两种不同状态。这就意味着每个光子都能用作“光比特”，被同时设置成0和1。这些“光比特”使量子计算机能同时处理多个数值，而并非依次处理。但此种设计需要一个具有同样量子特性的光子源----研究人员迄今还未能满足这个条件。
斯坦福大学的Charles Santori、Yoshihisa Yamamoto及其同事在2002年10月份的《自然》杂志上报告说，一种微型半导体“量子点”能够用来产生解决问题的光子。他们在砷化镓和砷化铟交错排列形成的5毫米高的小柱上嵌入只有几纳米大小的点状砷化铟。对每个点状砷化铟所发出的全部光线来说，位于砷化铟上下的两层起到了镜子的作用。当研究人员用激光照射小柱时，激光恰好从点状砷化铟中激发出一个电子并放出一个光子。由于电子必须具有适于在两个“镜面”之间来回反射，并从柱顶端放出的特性，发出的每个光子和下一个光子都具有极其相似的特性。
为了证明这点，研究人员向一面部分反光的镜子的对立面上连续射出两个光子，以便它们能够同时到达。其中一个光子穿过镜面，而另一个则被反射，因此它们几乎总是出现在同一个方向上。也就是说，它们一起到达同样的量子态----只有在它们几乎无法彼此区分的情况下，这种状态才能实现。
加州大学圣巴巴拉分校的物理学家Atac Imamoglu表示：“这是该领域最重要的实验进展之一。”Imamoglu指出，研究人员甚至在思考如何建造光量子计算机之前，就必须大大降低连续光子之间仍然存在的差异，不过目前的结果是该方向上关键的第一步。 |
|
|
|
文章出处：科学时报,2002年10月23日
|
|
文章作者：奉化农网
|
| 『新 闻 推 荐』 |
|
|
|
|
