新型量子计算平台问世 可探究化学元素和分子量子特性
发布时间：2023-10-12 10:32:15 所属栏目：外闻 来源：互联网
导读： 据了解，在最近在《科学》杂志上发布的论文中，西班牙和美国等国的科学家宣称他们能够通过从扫描隧道显微镜（STM）的尖端发出微波信号的方式来精确地控制钛原子，使这些钛原子执行了量
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据了解，在最近在《科学》杂志上发布的论文中，西班牙和美国等国的科学家宣称他们能够通过从扫描隧道显微镜（STM）的尖端发出微波信号的方式来精确地控制钛原子，使这些钛原子执行了量子计算。据悉，尽管这一量子计算平台在短期内不太可能与目前的主流量子计算方法媲美，但可用于研究化学元素甚至分子的量子特性。 量子计算是一种新型计算模式，其遵循量子力学规律调控量子信息单位进行计算，即利用量子叠加和纠缠等物理特性，以微观粒子构成的量子比特为基本单位，通过量子态的受控演化实现计算处理。在上述研究中，科学家研究了自然界中“原始”的量子比特——电子的自旋，测量其方向只能产生两个可能的值：“向上”或“向下”，对应经典比特的“0”和“1”。研究人员首先将钛原子散射在由氧化镁制成的平坦表面上，然后使用STM探针的尖端移动钛原子，将其中3个原子排列成三角形。 研究人员利用大脑的STM尖端光子发射的高功率微波信号，研究人员能控制其中最大的一个钛原子中单个电子的自旋。通过适当调整微波的频率，它们还可使微波的自旋与其他两个钛原子的自旋相互作用。借助这一方法，研究团队创建了一个简单的由两个量子比特执行的量子运算，并读取出结果。整个操作历时几纳秒，运算速度快于大多数其他类型的量子比特。 研究人员表示，通过操纵单个原子和分子组合中的自旋，可将这项技术扩展到约100个量子比特，但再进行扩展会变得极其困难。未来，多台STM量子计算机可能互联，组成一台更大的计算机。这样一来，每台计算机的运算能力将大大提高，从而实现超级计算机的目标。 （编辑：上海站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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