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量子技术突破可能带来计算机革命
BBC
研究人员在计算机芯片之间以前所未有的速度和精度传输“量子”信息,向制造出量子计算机迈出了重要一步。
研究人员离实现制造多任务的“量子”计算机又近了一步,那将是比现有的最先进的超级计算机更强大的计算机。
量子计算机利用了亚原子粒子的怪异特性。
所谓的量子波粒能够同时存在于两个地方,而且即使分隔数百万英里仍然匪夷所思地能够保持关联性。
英国苏塞克斯大学(Sussex University)的研究团队实现了在电脑芯片之间以前所未有的速度和精度传送量子信息。
20多年来电脑研究人员一直努力造出有效的量子计算机。诸如谷歌、IBM和微软这类公司已经开发出简单的机器。但是按照苏塞克斯大学研究团队负责人温弗里德·汉辛格(Winfried Hensinger)教授的说法,新的研究为制造出新系统铺平了道路,这种新系统将能够解决现有最好的计算机也不能解决的现实世界的问题。
他说:“我们现在拥有的量子计算机的芯片都非常简单,我们现在已经取得了某种能力,即能造更强大的量子计算机,用它能够解决工业和社会中的一些最重要的问题。”
目前计算机只能以简单的线性方式处理问题,一次进行一个计算。
在量子领域,粒子能够同时处于两个地方,研究人员希望利用这个特性研发出能够同时进行多个计算的计算机。
量子颗粒能够在间隔数百万英里的情况下仍然能够显示关联,两个粒子的行为同时有镜像表现。这个特性被研究人员利用来研发能力更强大的计算机。
一个研究当中的障碍就是需要在芯片之间迅速和可靠地传送量子信息:信息受损就会产生误差。
不过汉辛格教授的团队已经取得了突破,他们发表在《自然通讯》期刊上的研究表明,他们可能已经克服了上述障碍。
这个团队研发了从一个芯片向另外一个芯片以创纪录的速度传送信息的系统,传送可靠率达到了99.999993%。研究人员说,这显示了在原则上许多芯片能够插在一起形成算力更强大的量子计算机。
迈克尔·卡斯伯特(Michael Cuthbert)教授是牛津郡迪德科特(Didcot)的国家量子计算中心的负责人,该机构独立于苏塞克斯的研究团队。他把最新的研究进展说成“迈出很重要的,具有实际意义的一步”。不过他说要研发出实际的系统还需要做更多工作。
“将来要造出我们需要的量子计算机,需要在开始时把指甲大小的芯片连接,形成餐盘大小的东西。苏塞克斯的团队已经展示了在做这一步的时候能够实现某种稳定性和速度。”
“不过在那一步的时候你需要把餐盘大小的东西相连接的机制,把机器做大,有可能像足球场那么大,这样才能进行有实际意义的,有用的计算,那种规模的通讯技术目前还没有。”