芝加哥大學(xué)將IBM最大的量子計(jì)算機(jī)變成量子材料
在《物理評(píng)論研究》上發(fā)表的一項(xiàng)突破性研究中,芝加哥大學(xué)的一組科學(xué)家宣布,他們能夠?qū)BM最大的量子計(jì)算機(jī)本身變成一種量子材料。 他們對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程,使其變成一種叫做激子凝聚物的量子材料,這種材料最近才被證明存在。這種凝結(jié)物因其在未來(lái)技術(shù)中的潛力而被確認(rèn),因?yàn)樗鼈兛梢砸詭缀趿銚p耗的方式傳導(dǎo)能量。這如此令人興奮的原因是,它表明你可以使用量子計(jì)算機(jī)作為可編程實(shí)驗(yàn)本身。 世界各地科學(xué)家近幾年來(lái)探索物理學(xué)中一種叫做激子凝聚體的狀態(tài)。物理學(xué)家們對(duì)這類新奇的物理狀態(tài)非常感興趣,部分原因是過(guò)去的發(fā)現(xiàn)塑造了重要技術(shù)的發(fā)展;例如,一種叫做超導(dǎo)體的物質(zhì)構(gòu)成了核磁共振成像機(jī)的基礎(chǔ)。 雖然半個(gè)世紀(jì)前就已經(jīng)預(yù)測(cè)到了激子凝聚體,但直到最近,還沒(méi)有人能夠在實(shí)驗(yàn)室中真正使其工作,而不必使用極強(qiáng)的磁場(chǎng)。但它們讓科學(xué)家們很感興趣,因?yàn)樗鼈兛梢院翢o(wú)損耗地傳輸能量,這是我們所知的其他材料都做不到的。如果物理學(xué)家更好地理解它們,它們有可能最終形成令人難以置信的節(jié)能材料的基礎(chǔ)。 為了制造激子凝結(jié)物,科學(xué)家們將一種由粒子晶格組成的材料,冷卻到華氏零下270度以下,然后哄騙它形成稱為激子的粒子對(duì)。然后,他們使這些粒子對(duì)變得糾纏在一起,這是一種量子現(xiàn)象,粒子的命運(yùn)被綁在一起。但這一切都非常棘手,科學(xué)家們只能創(chuàng)造出少數(shù)幾次激子凝結(jié)物。激子凝聚物是最量子力學(xué)的狀態(tài)之一,這意味著它與科學(xué)家們習(xí)慣于處理的經(jīng)典物理學(xué)日常屬性相差非常非常遠(yuǎn)。 |