物理学家已证明量子纠错的最基本形式
发布时间：2012-2-28 23:11
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迄今为止，世界上还没有真正意义上的量子计算机，但是各国许多实验室正以极大的热情追寻这个梦想。如何实现量子计算？方案虽不少，但问题是要实现对微观量子态的操纵确实太难。据美国物理学家组织网近日报道，美国耶鲁大学的物理学家证明了量子纠错的最基本形式，这在量子计算发展中迈出了具有重要意义的一步。在此前沿领域，有望比当今最先进计算机的信息处理速度成倍提高。该成果发表于《自然》杂志在线版上。 这项研究是关于弥补量子计算内在易感性出错的方法，相关技术可以纠正那些在高速运算中出现的错误，使量子计算机完全成为现实的一个必要步骤。论文的第一作者马修·里德博士说：“如果不纠错，就不能使量子计算机运算速度呈指数级增加，否则一个不可避免的小错误都将导致计算失败。” 量子计算机以量子位(qubits)作为信息的基本单位。然而，与使用0或者1数位的基于芯片的计算机不同，量子信息位能够同时以多种形态存在。换句话说，其是一个还没有确定是0还是1的一个信息位。研究人员使用超导器件从“人造”原子产生量子位，任何量子位必须能够采取两种状态中的一种，如“0”或“1”，亦或两种状态同时存在。在理论上，这意味着量子系统能够同时处理计算，实际上就是真正的并行系统。而量子计算机在工作时，必须正确认识和解释这些量子位的状态。但是，量子位容易意外地发生变化，出现错误即混淆解释。 这个研究小组起初在一个类似于计算机芯片的电子设备的固体量子系统中证明了量子纠错，研发出一种识别量子位的原始状态，必要时检测其变化和逆转的情况。领导该研究的罗伯特说：“这个研究结果将最近的实验突破及其他人的研究成果结合后，使得量子位更加连贯，由此表明，该超导器件系统最终可能成为一个建造量子计算机的平台。” 文/科技日报 未来因特网或将全部依赖光学元件 光纤信号是数据传输的未来趋势，目前困难在于当光信号到达设备的时候，必须转化成电信号才能被覆铜板所载的电子元件处理，因而造成速度瓶颈。但是NTT公司的工程师认为他们突破性的光学存储元件可以实现因特网的光信号化处理。根据PhysOrg和Nature Photonics报道，这种光学元件拥有一种“记忆闸门”结构，借助“阻塞”或者“通过”这两种方式调解光线，产生1或0的二进制光脉冲信号。 该元件的研发团队将非常细微的铟-镓-砷磷化物植入到小片的铟磷化物中，并在外部蚀刻能控制特定频率激光通过的小孔，同时材料中心保留一个贯穿的未蚀刻通道，供激光进出使用。 当激光照射到材料上时，会沿通道贯穿元件，因为折射率被改变，形成“通过”与“阻塞”状态的光脉冲，继而产生1或0状态信号。此外为使元件保持恒定状态，另一束激光将提供持续的背景光。 这种光学存储元件尽管只有30毫微瓦的功率，但能源消耗量要比同等的普通半导体存储器小5倍，并且有大规模制造的可能。因此若未来使用这种光学元件建设数据中心，将会极大降低能耗。 文/TechWeb [多图]莫斯科有家电话博物馆 现如今我们口袋里装的可都是移动电话甚至是微型电脑了，还有谁会在意老旧的座机呢？莫斯科有这么一家博物馆就专门收集这些老古董。这家博物馆于1982年设立，第一批展品是头三年人们自愿捐赠的。 
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