量子计算促进中性原子定位
对于任何计算机,具有处理信息的能力是非常必要的,但是对于量子计算机,单独处理一个位置的信息而不影响附近其他信息则是非常困难的。现在,来自宾夕法尼亚州立大学物理学家开发了一种方法,可获得单个中性原子的位置而不会影响周围的原子。“对于量子计算,我们有一系列的事情去做。我们正努力完成这张清单,并且满足各个标准,地址只是其中一步。”David S. Weiss说。
量子计算机的操作和构造方式与传统计算机大相径庭。传统计算机存储信息用比特,即1和0,而量子计算机用量子比特,且量子比特可以同时处于1和0的状态。在中性原子中编码是目前研究的重点。除了可以叠加以外,量子计算机同样可以利用量子力学纠缠现象的基本原理。量子计算机可以解决很多传统计算机无法解决的问题,但它不大可能会取代你的电脑。
量子计算机的一个应用领域是处理大量的数字,因此可用于构建安全密码。Weiss及学生Yang Wang和Aishwarya Kumar希望使用中性原子用于量子计算机,并且找到可以获得位置的地址的方法,从而可以存储和读取信息。
首先研究人员需要使用激光来获得一个三维晶体用于捕获中性铯原子,且一次一个位置只能捕获一个。“我们正在研究中性原子量子比特,因为一套装置中你可以获得上千个。它们占据的空间小,且相互之间并不接触。”然而,Weiss强调,中性原子并不能停留在一个位置,因为周围的背景原子会不断轰击它们从而使得其离开原有位置。
一旦可以捕获铯原子,通过冷却可以将铯原子处于基态。然后通过两束垂直圆偏振光束改变其量子状态。很多原子的状态会发生改变,而被捕获的原子其改变量约为两倍。因此这就使得研究人员可改变其状态而几乎不影响周围其他原子的状态。
目前,研究人员只能填充50%的原子阱,而通过调整量子门则可以控制93%的保真度,而目标是达到99%。研究人员正在努力实现这一目标。
新材料在线编译整理——翻译:杨超 校正:摩天轮
- 上一篇 >发行规模大增 2022年绿色债券市场扩容可期2022-02-17
- < 下一篇谷歌表示对“无人驾驶汽车撞上汽车”负责2016-03-11

