電腦快如飛 量子芯片技術(shù)取得新突破

量子技術(shù)長久以來一直是科學(xué)界的夢想。近日，英國布里斯托大學(xué)的一支國際研究團(tuán)隊(duì)宣布已成功開發(fā)出一項(xiàng)新的量子芯片技術(shù)，該技術(shù)不但可以令計(jì)算機(jī)變得更安全，而且運(yùn)算能力也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)前的水平。因此，該研究也被認(rèn)為是光學(xué)量子計(jì)算機(jī)邁向微型化的重要一步。

據(jù)悉，這個(gè)研究項(xiàng)目是與東芝、諾基亞、Oclaro、蘇格蘭赫瑞瓦特大學(xué)及荷蘭代爾夫特大學(xué)一起合作開展的。根據(jù)介紹，利用新技術(shù)制造的量子芯片與現(xiàn)在用于電腦和智能手機(jī)的微處理器一樣，也是由硅制成。而與通過控制電流運(yùn)行的傳統(tǒng)硅芯片不同的是，量子芯片將通過控制光子來進(jìn)行運(yùn)算。理論上，擁有100個(gè)光子的量子計(jì)算設(shè)備每秒鐘的運(yùn)算能力可高達(dá)1萬億次。所以未來的量子芯片能夠在保持現(xiàn)有制造工藝不變的情況下將擁有更小的芯片體積和更快的運(yùn)算速度。而這一發(fā)現(xiàn)也將促進(jìn)量子計(jì)算機(jī)生產(chǎn)的小型化與批量化。

據(jù)布里斯托大學(xué)物理學(xué)教授Jeremy O’Brien稱，之所以選用硅材料來制作的量子電路，是由于這樣做將可以實(shí)現(xiàn)量子芯片與當(dāng)前用于寬帶通信的光纖基礎(chǔ)設(shè)施之間的無縫兼容，因?yàn)閮烧叨季哂邢嗤牟ㄩL。并且，在可預(yù)見的未來三至五年間，量子處理器將被完全整合到傳統(tǒng)的微電子電路當(dāng)中。另外，來自布里斯托大學(xué)量子光學(xué)中心的負(fù)責(zé)人Mark Thompson也表示稱“目前，包括互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的全球大部分通信網(wǎng)絡(luò)都是由光纖驅(qū)動的。未來我們設(shè)計(jì)采用量子芯片的設(shè)備將能夠與之直接兼容，因?yàn)樵谀撤N意義上它們說的是同一種語言。”

該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)決定，這項(xiàng)技術(shù)將被率先應(yīng)用于手機(jī)和電腦的安全通訊領(lǐng)域，并相信這樣做能夠使用戶的手機(jī)更加有效的防止黑客的入侵行為，從而令網(wǎng)上銀行以及網(wǎng)購的等行為變得更加安全。而在未來，這項(xiàng)技術(shù)將被主要用于制造運(yùn)算速度更快，體積更小的量子計(jì)算機(jī)。對此，諾基亞劍橋研究中心的研究主管Antti Niskanen也表示，“理解量子光學(xué)將打開進(jìn)一步研究安全感應(yīng)器和信息處理之門，這讓人感到興奮。這項(xiàng)技術(shù)在處理個(gè)人數(shù)據(jù)的安全、設(shè)備感應(yīng)周遭環(huán)境的能力以及解讀信息的速度方面的先天性優(yōu)勢，均將給未來使用這些設(shè)備的用戶帶來極大的益處。”

據(jù)相關(guān)資料顯示，量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度極快，這類計(jì)算機(jī)通常能夠很快的解決那些現(xiàn)役超級計(jì)算機(jī)需要耗費(fèi)很長時(shí)間才能完成的任務(wù)。其中就包括，金融數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)庫搜索以及新材料設(shè)計(jì)等綜合性很高的任務(wù)處理工作。因此，Jeremy O’Brien補(bǔ)充說道，“正如現(xiàn)在設(shè)計(jì)飛機(jī)時(shí)已經(jīng)不再使用傳統(tǒng)的大型風(fēng)洞而轉(zhuǎn)為使用計(jì)算機(jī)模擬模型一樣，未來我們將能夠使用量子計(jì)算機(jī)來替代大多數(shù)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。”

根據(jù)官方消息，該研究小組將在于本屆英國科技節(jié)上詳細(xì)介紹該技術(shù)進(jìn)展。

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