突然革命性的量子信息存儲(chǔ)方法:使用聲波!
像傳統(tǒng)計(jì)算一樣,量子計(jì)算需要一種方法來存儲(chǔ)其使用和處理的信息。所有的信息都必須存儲(chǔ)在你現(xiàn)在使用的計(jì)算機(jī)中的某個(gè)地方。作為一個(gè)相對(duì)較新的領(lǐng)域,量子計(jì)算仍在科學(xué)界探索量子信息的存儲(chǔ)位置和方法。
美國加州理工學(xué)院最近在《自然物理學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇論文,(Caltech)Mohammadmadmad電子工程及應(yīng)用物理助理教授 Mirhosseini展示了一種新的實(shí)驗(yàn)室開發(fā)方法,可以有效地將電量子態(tài)轉(zhuǎn)換為聲音,反之亦然。
研究人員表示,這種類型的轉(zhuǎn)換可能會(huì)允許儲(chǔ)存未來量子計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備的量子信息。
據(jù)報(bào)道,這種新方法通過將電量子態(tài)轉(zhuǎn)化為聲音來儲(chǔ)存量子信息。這種方法使用聲子,相當(dāng)于光子的聲音。但是在量子力學(xué)中,所有的波都是顆粒,相反。實(shí)驗(yàn)研究使用聲子來儲(chǔ)存量子信息,因?yàn)橹圃炷軆?chǔ)存這些機(jī)械波的小型機(jī)器相對(duì)容易。
如果你想知道聲波是如何存儲(chǔ)信息的,不難想象一個(gè)回聲很強(qiáng)的房間?,F(xiàn)在,假設(shè)你需要記住下午的雜貨清單,你打開房間的門,大聲喊道:“雞蛋、培根和牛奶!”然后關(guān)上門。
一個(gè)小時(shí)后,該去雜貨店了。你打開門,探進(jìn)去,聽到你的聲音還在回響:“雞蛋,培根,牛奶!”你剛剛用聲波儲(chǔ)存了信息。當(dāng)然,在現(xiàn)實(shí)世界中,這樣的回聲不會(huì)持續(xù)很久。
研究小組的解決方案是由柔性板組成的微型設(shè)備,這種柔性板會(huì)被非常高頻的聲波振動(dòng)。例如,當(dāng)電荷放在這些板上時(shí),它們可以與攜帶量子信息的電信號(hào)相互作用。通過這種方式,信息可以通過管道輸入設(shè)備存儲(chǔ)并導(dǎo)出,以便以后使用。
基于Mohammad 根據(jù)Mirhosseini的說法,之前的研究調(diào)查了一種叫做壓電體的特殊材料,并將其作為將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為量子應(yīng)用中電能的一種手段。
他補(bǔ)充道:“然而,這些材料往往會(huì)導(dǎo)致電磁波和聲波的能量損失,而損失是量子世界的一大殺手。相比之下,Mirhosseini和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新方法不依賴于特定材料的特性,使其與基于微波的當(dāng)前量子設(shè)備兼容。
研究人員還表示,制造小型有效存儲(chǔ)設(shè)備是量子應(yīng)用研究人員面臨的另一個(gè)實(shí)際挑戰(zhàn)。
但是,我們的方法可以使電路中的量子信息存儲(chǔ)時(shí)間比其它小型機(jī)械設(shè)備長2個(gè)量級(jí)?!彼麄冋f。
原題:“量子信息存儲(chǔ)驚喜革命性方法:使用聲波!”
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