科学家突破技术壁垒，新方法将量子计算机组件缩小1000倍

时间： 2024-12-04 03:53     浏览量：510

科学家们在量子计算领域取得了进展，成功利用超薄材料生成了纠缠的光子对，这一发现有望将量子计算组件的尺寸大幅缩小1000倍，为量子技术的应用开辟了更简单、更紧凑的新途径。

实现这一突破的是新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）的研究团队博士生Leevi Kallioniemi在该校物理与数学科学学院的研究中，使用蓝色激光装置成功生成了纠缠光子对。这些光子对是通过照射一种名为二氯化氧化铌的超薄材料（厚度仅为1.2微米，比头发丝还要薄80倍）而产生的。

传统的量子计算机依赖于纠缠的光子对进行计算，但传统的生成方法——使用激光照射毫米厚的晶体，并借助光学设备确保光子纠缠——存在体积过大、无法集成到计算机芯片中的问题。而NTU的研究团队则巧妙地避开了这一难题，他们使用的超薄材料不仅减小了体积，还无需额外的光学设备来维持光子对之间的联系，使得整个装置更加简洁高效。 

这一突破对于量子计算的发展具有重要意义。量子计算机能够同时处理多项计算，而纠缠的光子对则是实现这一功能的关键。通过使用超薄材料生成纠缠光子对，科学家们为量子光学纠缠源的小型化铺平了道路，这对于量子信息和光子量子计算的应用至关重要。

此外，量子计算机在应对气候变化、新药研发等领域也具有巨大潜力。例如，当今超级计算机需要数百万年才能完成的计算，量子计算机可能只需几分钟就能搞定。而这一突破将进一步推动量子计算机的发展，使其更快地走向实际应用。 

NTU的研究团队计划进一步优化其装置设计，以提高纠缠光子对的产生效率。他们正在探索在二氯化氧化铌薄片表面引入微小图案、刘海等方法，以及与其他材料堆叠的可能性，以期增加产生的光子对数量。

这一研究成果不仅有望推动量子计算的发展，还可能对安全通信等领域产生深远影响。随着量子技术的不断进步和微型化，我们可以期待更多创新应用的涌现，为人类社会带来前所未有的变革。

关键词 : 量子计算机光子量子计算 新浪科技公众号

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