去年春天,一个国际研究团队证明了量子计算终于开始兑现其备受赞誉的潜力。几十年以来,科学家们一直坚信,量子物理定律——描述原子粒子如何同时存在于两种状态,例如同时旋转向后和向前——可以被利用来创造一台超级计算机,能够以前所未有的速度解决某些计算问题。但这些粒子对环境干扰(如热量和振动)很敏感,这些干扰会导致它们“退相干”,或者失去其非凡的计算能力。
广告
首次,这些科学家,代表南加州大学、荷兰德尔夫特理工大学、爱荷华州立大学艾姆斯实验室和加州大学圣巴巴拉分校,制造了一种量子处理器,它抑制了退相干,并允许量子粒子以完全的效率执行一项基本测试——搜索一个简单的数据集。
钻石是工程师们最好的朋友:钻石刚性碳分子网格中的空位被证明是屏蔽原子粒子免受干扰的理想场所。为了处理数据,科学家们用无线电脉冲轰击一个氮原子核,用微波轰击一个电子。正如南加州大学首席研究员丹尼尔·利达尔解释的那样,“我们施加一个脉冲,使电子的自旋方向翻转,这与电子前进然后后退于时间中产生相同的效果。” 这种效应应该可以扩展到数十万个相连的原子,从而创造出一台不仅仅是实验室好奇心的量子计算机。















