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人類向高性能量子計算又邁進一步

一種突破性的單電子泵的發明讓量子計算（Quantum Computing）離我們更近了一步。圖為Intel總裁在今年初的CES電子展做演講提到量子計算。（Ethan Miller/Getty Images）

【大紀元2018年07月30日訊】（大紀元記者惠麗編譯報導）由劍橋大學科學家Alessandro Rossi博士和阿德萊德大學的Giuseppe Tettamanzi博士領導的跨國研究團隊開發了一種突破性的單電子泵。他們的工作成果於2018年6月19日發表在Nano Letters期刊上。

「在量子計量學中，半導體單電子泵用於產生精確的電流，目的是實現安培的新興量子標準，」 Rossi博士、Tettamanzi博士及其他來自阿爾託大學和新南威爾士和拉脫維亞大學（Aalto University and the Universities of New South Wales and Latvia）的同事們聲稱。「迄今為止，基於靜電定義的可調諧量子點的泵在快速準確的電荷轉移方面表現出最有前景的性能。」「然而，在超過大約1 GHz的頻率下，精度通常會降低。」

該團隊開發的單電子泵每秒可產生10億個電子，並可運用量子力學逐個控制。此方法如此精確，科學家已經能夠用他們的儀器來測量當前電子設備的局限性。

「實現對這些納米系統中電子的完全控制將極大地有利於量子計算機的大規模的實際運用，」Tettamanzi博士說。「當然，自從電力被發現以來，我們在過去的150年裡一直在控制電子。但是，在這個特殊情況下，舊的物理規則可能不再適用。」

在Nano Letters的論文中，科學家們還報告了以前從未見過的電子行為觀察結果。對於世界各地從事量子計算的人來說，這是一個重要發現。

「量子計算，或更廣泛的量子信息處理，將使我們能夠解決在經典計算系統下無法實現的問題，」Tettamanzi博士說。「它以接近原子的尺度運行，在這種尺度下，正常的物理學規則會消失，量子力學開始發揮作用。」

「傳統計算適用於以1和0系列寫入的指令和數據; 在量子計算中，每個可能的值都在0到1之間。因此，我們可以指數倍地增加同時進行的計算次數。」「這項研究使我們更接近與可靠、高性能的量子計算。」他說。◇

責任編輯：朱涵儒

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