前沿科技之量子放大器

掃街

《星之聲》是一部帶有科幻性質(zhì)的文學(xué)小電影，影片講述了一男一女在銀河兩端靠短信維持聯(lián)系的凄美故事。故事看起來不錯(cuò)，只是這個(gè)設(shè)定——用手機(jī)在荒蕪宇宙 中通信，始終成為硬科幻迷的詬病之處。不過現(xiàn)在得益于科學(xué)家的努力，這個(gè)幻想有望成真了。據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)5月6日報(bào)道，來自美國的研究團(tuán)隊(duì)研制出一種量子計(jì)算機(jī)信號放大器，能夠傳輸小到一個(gè)光量子所包含的微弱信號，而且產(chǎn)生的“噪聲”非常少，幾乎達(dá)到了量子計(jì)算機(jī)的理想要求。相關(guān)研究發(fā)表在5月6日出版的《自然》雜志上。
量子計(jì)算機(jī)和手機(jī)一樣，依靠復(fù)雜的微波放大器來確保信息能夠被精確地接收和還原。然而，所有的放大器都有天生的缺陷，其中最大的缺陷在于它們會隨機(jī)產(chǎn)生噪聲，這些噪聲會讓信號變得模糊。在量子物理學(xué)層面，海森堡不確定性原理表明，不管放大器做得多么好，少量的“噪聲”都是不可避免的。

7 G! b4 P6 ^8 F# K3 O該研究團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者之一、耶魯大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)教授米歇爾·德沃雷表示，量子計(jì)算機(jī)如果要想獲得其理論上具備的巨大潛力，需要新的放大器，其應(yīng)能傳輸小到一個(gè)光量子（也稱光子，是光線中攜帶能量的粒子）所包含的微弱信號。
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德沃雷和耶魯大學(xué)物理學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)教授、科學(xué)和技術(shù)學(xué)院代理院長史蒂文·格文領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已研制出了這種新的實(shí)用放大器，該放大器使用了在低溫環(huán)境下工作的超導(dǎo)電路，產(chǎn)生的“噪聲”很少，非常接近量子計(jì)算機(jī)要求的理想最小值。

2005年，史蒂文·格文和同事們經(jīng)過12年的摸索之后，向外界展示了如何創(chuàng)建運(yùn)行在量子位（qubits）上的量子計(jì)算機(jī)。這種量子計(jì)算機(jī)用微波代替了原來的激光來控制量子位，采用超導(dǎo)體“庫珀盒”（Cooper box）來存儲振蕩的微波量子，它們可在不改變量子態(tài)的前提下實(shí)現(xiàn)讀寫。

8 n/ Y! n' `  m& n0 x; F* k. U而此次耶魯大學(xué)研制的基于超導(dǎo)電路的量子計(jì)算機(jī)，則可傳輸對量子態(tài)的控制和測量來說都非常微弱的微波信號。一般的信號強(qiáng)度約為10-18瓦，相當(dāng)于在月球上收到的從地球發(fā)出的手機(jī)信號的強(qiáng)度。

earthling1983

有點(diǎn)太高深了，不是很理解！