关于量子计算机

来自哈佛大学和位于德国的马普研究所量子光学的两支研究队伍，刚刚宣布他们能够为未来的量子计算机独立制造模块。在《自然》杂志里，有文章称科学家发现了一种捕捉原子和光子的方法，创造一种新的转换器和逻辑门，以及量子版的连接结构，该结构能在连接电脑里的数据点。

量子计算机

从电路上看，所有的现代电脑基本如出一辙，用简单的规则排布大量的数据链接。每一节数据称作一个节点，用一个0或1.表示一块信息碎片，你可以把节点想象成一个电灯泡，要么灯亮，要么灯灭。

但量子理论，这门统治原子和分子微观世界的物理学告诉我们，在某个情况下，一个物体可能在同时是两种物质。有可能一个原子同时向两个相反的方向旋转，甚至电灯可能同时是亮的或者是熄灭的。一个物体有着这样两种奇怪的状态，这种现象被称为重合。（物理学家奈尔斯波尔曾说道，第一次接触量子物理的人，有可能理解不了，如果很困惑，请不要着急，波尔曾是量子理论的创始人之一）。

最重要的一点是（有很多）重合的状态是微弱的，只在极小的物质节点里才存在。

但是，对于电脑来说，这种想法萌生出了一个有趣的领域。如果你能收集这种奇怪的物质状态，将一个个信息节点带入重合状态。你的节点可以显示出0或1，或是二者的组合。这就叫量子节点，或量子位。如果量子位像正常的节点在电脑里那样连接起来，那么你就能使你的电脑用一种疯狂的极速来进行计算。

哈佛大学研究团队领头人米克海尔陆金说：“就这点来说，世界上只有很少的一部分量子电脑。”粗略估计，我们能够进行连接起12个量子位。但是该团队面临的最大挑战是使这些系统模式化，以集中更多的量子位。

陆金解释道，增加更多的量子位的难点在于，这种重合状态的微弱性。除非整个量子电脑存在于一个极度低温的条件下，同时免受外界分子或者是声音的干扰，否则重合的状态会全部消失，并损坏电脑。更大的一个难点在于，当今的量子位必须一个紧挨着一个排列连接，这需要动用大型的仪器，实验室器材和激光来维持物质里的某个斑点的重合状态。这就给整个系统带来了更大的麻烦，整个量子电脑瘫痪的风险也就更大了。

马普研究所的量子光学研究团队领头人格哈德来普说：“在不干扰其它量子位的情况下，定位一个量子位非常困难。比如用激光照射一个特定的量子位。”而且例如，如果你想用一万个量子位，那么，你就得时刻关注一万条激光。

OL门以及转换器

新的量子逻辑门和转换器为解决其中某些难题带来了希望。二者都采用了新的方法：它们都收集被捕获的原子（在两种情况下都用铷）能够通过光子传递信息，光子也就是构成光的分子。光子能够通过光电电缆传输，是远距离传输信息的主要介质，也能分隔量子位。