新技术或带来“量子信息系统”

《参考消息》2011-11-02第7版

     【美国每日科学网站10月28日报道】题:新混合技术可能带来“量子信息系统”

    科学家将表面等离子体光子技术和纳米光子技术两种正在发展中的技术结合起来,有望研发出一种比现今计算机更为强大的新型“量子信息系统”。

    这种技术主要依靠利用单个光子在未来的计算机中进行开关与传送。

    量子信息处理技术将利用被称为“超颖材料”的结构,这是一种具有特殊性质的人造纳米结构介质。

    美国珀杜大学比尔克纳米技术中心纳米光学研究主任、电子计算机工程学著名教授弗拉基米尔·沙拉耶夫说,将这些超颖材料与微小的“发光器”结合在一起,使得新型混合技术能够将“量子光”应用于未来的计算机中。

    10月28日出版的一期《科学》杂志发表的一篇文章提及了这一概念。作者是沙拉耶夫和加拿大艾伯塔大学电子计算机工程学助理教授祖宾·雅各布。

    沙拉耶夫说:“表面等离子体光子技术和纳米光子技术的无缝结合,能确保利用光学技术来突破传统集成电路运行速度的局限。”

    沙拉耶夫说:“我们希望能够用单个光子记录和读取信息,但我们需要一种十分高效的单个光子。这里的挑战是提高广谱单个光子的效率,这就是表面等离子体光子技术和纳米光子技术的结合点。”

    目前计算机的工作原理是将信息用一系列的1和0表述出来,这些二进制符号被称为“位”。而量子物理学计算机将采用“量子位”,这些量子位无论在开关状态都存在,可大大提高计算机的运行与存储能力。量子计算机将能够利用在量子理论中被称为“量子纠缠”的一种特殊状态。量子位不仅有1和0的状态,在1和0之间还存在多种“量子纠缠态”。