拓扑量子计算机更进一步 采用新方法分裂电子

导读 拓扑量子计算机目前仅存在于理论上,但如果有可能,它将成为世界上最稳定、最强大的计算机。然而,它需要一种特殊类型的量子比特,而这种量...
2024-09-20 11:25:07

拓扑量子计算机目前仅存在于理论上,但如果有可能,它将成为世界上最稳定、最强大的计算机。然而,它需要一种特殊类型的量子比特,而这种量子比特尚未被实现和操纵。

传统物质由包含电子的原子组成,科学家早就知道电子是不可分割的基本粒子。然而,令人惊讶的新研究表明,量子力学的一个奇特特性可用于制造行为类似于半个电子的物体。

这些“分裂电子”可以充当拓扑量子位,并可能成为释放量子计算全部能力的关键。

该项发现最近发表在《物理评论快报》上,是由都柏林大学学院 (UCD) 物理学院的安德鲁·米切尔教授和印度理工学院丹巴德分校的苏德什纳·森博士做出的,他们都是研究纳米级电子电路量子特性的理论物理学家。

Sen 博士说:“电子产品的微型化已经达到了这样的程度,电路元件的直径只有纳米。在这种规模下,游戏规则由量子力学决定,你必须放弃对事物运作方式的直觉。”

“流过导线的电流实际上是由大量电子组成的,随着导线越来越小,你可以看到电子一个接一个地通过。我们现在甚至可以制造仅靠一个电子就能工作的晶体管。”

在纳米级电子电路中,电子之间的量子干涉现象可以导致电子出现分裂的状态。

米切尔教授表示:“在纳米电子电路中,沿电路不同路径流动的电子可以相互干扰,从而阻止电流流动。这种现象以前在量子器件中也曾被观察到过。”

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