薛定諤的超導(dǎo)材料能同時(shí)自然穩(wěn)定在兩種狀態(tài)
據(jù)外媒New Atlas報(bào)道,由于量子計(jì)算機(jī)能夠?qū)?shù)據(jù)存儲在可以同時(shí)存在于兩種狀態(tài)的“量子比特”上,因此有一天,其潛力有可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。從理論上講,這聽起來不錯(cuò),但是在實(shí)踐中,很難制造出能夠做到這一點(diǎn)并長時(shí)間保持穩(wěn)定的材料,F(xiàn)在,約翰·霍普金斯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種超導(dǎo)材料,它自然而然地停留在兩種狀態(tài),這可能是邁向量子計(jì)算機(jī)的重要一步。 我們當(dāng)前的計(jì)算機(jī)是建立在二進(jìn)制系統(tǒng)上的。這意味著它們將信息存儲和處理為二進(jìn)制“位”(一系列的1和0)。這個(gè)系統(tǒng)此前一直運(yùn)作良好,但是近年來計(jì)算機(jī)的總體發(fā)展速度開始放緩。 量子計(jì)算機(jī)可以扭轉(zhuǎn)這種趨勢。關(guān)鍵是使用量子比特,量子比特可以同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲為1、0或0與1可同時(shí)計(jì)算,這與薛定諤著名的思想實(shí)驗(yàn)相同。使用這種額外的功能,量子計(jì)算機(jī)將能夠在涉及大量數(shù)據(jù)的任務(wù)(例如人工智能,天氣預(yù)報(bào)和藥物開發(fā))上勝過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。 問題是,常規(guī)計(jì)算機(jī)制造的材料在其舒適范圍之外無法很好地工作。到目前為止,實(shí)用量子計(jì)算機(jī)的大多數(shù)進(jìn)步已經(jīng)使用超導(dǎo)體完成。為了使規(guī)則的超導(dǎo)體同時(shí)保持兩個(gè)狀態(tài)的疊加,需要對每個(gè)量子比特分別施加非常精確的外部磁場。 但是現(xiàn)在,該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種可以自然保持疊置而不需要任何外部磁場的材料。這種材料稱為β-Bi2Pd,當(dāng)制成環(huán)形時(shí),就成為通量量子比特。這意味著電流可以同時(shí)順時(shí)針和逆時(shí)針流動。 該研究的第一作者李宇凡(音譯)說:“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某種超導(dǎo)材料具有特殊的特性,這些特性可能成為未來技術(shù)的基礎(chǔ)。β-Bi2Pd環(huán)已經(jīng)處于理想狀態(tài),不需要任何其他修飾即可工作。 這可能會改變游戲規(guī)則! |