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量子计算机:计算机的新革命

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【大纪元7月4日讯】量子信息技术的发展是非常迅速的,量子力学专家斯多特﹒沃尔夫说:“这是个非常重要的里程碑。”

对于那些研制量子计算机的人员来说,速度是非常重要的,因为量子数据从出现到消失的时间衹有十亿分之一秒,这样的短的时间对于想把握和处理它的科学家来说实在是太短了。但是在今天这个时代,有新的报告说已经有了处理这种超高速数据的手段。这个发现虽然很小但是却非常重要。它的运算速度将会使目前的超级计算机成为历史。

  在传统计算机和量子计算机里,资料表现为字节,以0和1两种形态存储在计算机里,但是量子计算机却另有一个惊人的存储形式,它具有量子计算机一种模糊存储的概念,其优势在于大家所熟知的“状态叠加”,也就是说一个电子旋转的方向同时反复存在于某种状态,这就有条件去对它进行测量和观察。举例来说,作为普通计算机存储形式0和1的替代,量子计算机中的字节(或者叫做qubit)可以是三分之一个一或者是三分之二个零,也可以是其它任意的组合。这种模糊数据被逻辑糸统处理,计算机同时计算各种可能的结果。问题在于,量子计算机中的字节里存储的数据是研究人员希望去进行全面而彻底的运算的──但是它们在装进量子计算机后却会极快的消失。

  为了促进量子信息的快速发展,物理学家戴维﹒奥斯坎勒和他在加利弗尼亚大学,宾夕法尼亚州立大学圣巴巴拉和其它一些大学的同事们幵始用一种叫做硒锌合金的半导体材料(ZnCdSe)和激光设备,促使电子围绕这种材料进行旋转。在(ZnCdSe)材料中,量子运动中还有一个外加磁场,在通常状况下,ZnCdSe合金中的电子流散乱而无方向性。但是在100飞秒(毫微微秒)蓝色激光脉冲的循环冲击下,研究人员成功地将一组电子驱入了同步旋转的轨道。为了控制这种旋转,研究人员激发出二次100飞秒的脉冲──一种含有量子的蓝绿色光谱。在个别情况下,这种量子的能量较低而易被半导体合金中的电子所吸收。奥斯坎勒解释说,当这些低能量电子经由半导体合金时,电子组群会有效地制造出一个磁场,这个磁场会将在原来轨道上旋转的电子改变方向而使其处于一种新的状态。从理论上讲,技术上可以允许研究人员在量子信息消失之前完成一百万次这样的操作,虽然研究小组到现在为止还没有表明这种机器的计算能力。

  量子信息技术的发展是非常迅速的,量子力学专家斯多特﹒沃尔夫说:“这是个非常重要的里程碑。”

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    2001-07-04 2:56 AM
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