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量子计算的新进展:科学家用微波训练电子

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-27  来源:奇虎中国网  浏览次数:97
核心提示:

研究人员利用一种微波“音叉”装置,根据需要将电子的固有特性从激发态转换为松弛态,这可能为量子计算机处理信息提供了一条潜在的途径。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝

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研究小组的发现还可以促进磁共振技术的发展,磁共振技术被广泛用于探索材料和生物分子的结构以及医学成像。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的科学家组成的国际研究小组演示了如何大幅增加微波在一个特殊设计的超导腔内与一种叫做自旋的基本电子性质的耦合,这种基本电子性质像硬币一样可以被翻转。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


消灭一个异国情调的硅材料与微波伯克利国家实验室的开发,他们发现他们可以迅速改变电子从激发态旋转到放松,基态导致电子发出的能量形式的微波粒子称为光子。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


单靠自身的力量,电子的自旋极有可能不会回到一种放松的状态,也不会发射光子——这种发光效应的自然速率,被称为珀塞尔效应(Purcell效应),大约是每10000年一次。伯克利实验室加速器技术和应用物理分部的物理学家托马斯·申克尔 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝

(Thomas Schenkel)说,实验证明了电子自旋的加速、可控松弛和微波光子的释放在1秒内完成。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


量子计算的新进展:科学家用微波训练电子 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


就像这张照片里吉他弦上挂着的经典音叉一样,科学家们使用一种类似微波音叉的装置,在伯克利实验室开发的硅铋样品中,根据需要开关电子的基本特性 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


他说:“这就像一个变戏法的人把球扔上去,球掉下来的速度比平时快1000倍,下落时还会发出微波闪光。”研究结果发表在2月15日的《自然》杂志上。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


法国原子能委员会(CEA)量子电子科学家Patrice Bertet领导了这项实验,他说:“我们的结果对量子信息处理非常重要。”“事实上,它们是迈向单个电子自旋与微波光子之间强耦合的第一步,微波光子可能构成一种新的基于自旋的量子计算机架构的基础。” /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


伦敦纳米技术中心(London Center for Nanotechnology)教授约翰•莫顿(John Morton)表示,“我们的最终目标是在固定的量子信息和可以通过光子传输的量子信息之间找到联系。” /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


在今天的计算机中,信息以单个位的形式存储,每个位可以是1或0。不过,量子计算机可能会以指数级的方式比现代计算机更强大,因为它们会使用一种不同的比特,叫做量子位,因为量子力学的奇怪方式可以同时表现为1和0。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


量子位元的耦合阵列将允许量子计算机同时执行许多许多计算,而电子自旋是量子计算机中量子位元的候选。最新的研究表明,微波光子如何与电子的自旋协同工作,从而在新型计算机中移动信息。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


“我们现在需要的是把这些系统连接起来——把这些自旋耦合在一起,”莫顿说。“我们需要制作能够执行计算的耦合量子位元。” /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


在法国CEA进行的实验中,一个高度纯化形式的硅的小样本被植入铋原子矩阵,并在上面沉积超导铝电路,以创建一个高质量的谐振腔,允许精确调整微波。铋原子的电子自旋然后被翻转到兴奋的“自旋”状态。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


然后,微波腔就像音乐音叉一样被调谐到一种特殊的共振状态,从而诱导旋转 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝

 
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