科技: 人物 企业 技术 IT业 TMT
科普: 自然 科学 科幻 宇宙 科学家
通信: 历史 技术 手机 词典 3G馆
索引: 分类 推荐 专题 热点 排行榜
互联网: 广告 营销 政务 游戏 google
新媒体: 社交 博客 学者 人物 传播学
新思想: 网站 新书 新知 新词 思想家
图书馆: 文化 商业 管理 经济 期刊
网络文化: 社会 红人 黑客 治理 亚文化
创业百科: VC 词典 指南 案例 创业史
前沿科技: 清洁 绿色 纳米 生物 环保
知识产权: 盗版 共享 学人 法规 著作
用户名: 密码: 注册 忘记密码?
    创建新词条
科技百科
  • 人气指数: 7953 次
  • 编辑次数: 1 次 历史版本
  • 更新时间: 2010-11-14
高兴
高兴
发短消息
相关词条
谷歌量子计算机
谷歌量子计算机
商用型量子计算机
商用型量子计算机
第一个量子互联网
第一个量子互联网
量子计算机程序
量子计算机程序
量子互联网
量子互联网
量子通信网络
量子通信网络
量子平行世界
量子平行世界
量子网络
量子网络
微型量子计算机
微型量子计算机
量子计算机30年
量子计算机30年
推荐词条
希拉里二度竞选
希拉里二度竞选
《互联网百科系列》
《互联网百科系列》
《黑客百科》
《黑客百科》
《网络舆情百科》
《网络舆情百科》
《网络治理百科》
《网络治理百科》
《硅谷百科》
《硅谷百科》
2017年特斯拉
2017年特斯拉
MIT黑客全纪录
MIT黑客全纪录
桑达尔·皮查伊
桑达尔·皮查伊
阿里双十一成交额
阿里双十一成交额
最新词条

热门标签

微博侠 数字营销2011年度总结 政务微博元年 2011微博十大事件 美国十大创业孵化器 盘点美国导师型创业孵化器 盘点导师型创业孵化器 TechStars 智能电视大战前夜 竞争型国企 公益型国企 2011央视经济年度人物 Rhianna Pratchett 莱恩娜·普莱契 Zynga与Facebook关系 Zynga盈利危机 2010年手机社交游戏行业分析报告 游戏奖励 主流手机游戏公司运营表现 主流手机游戏公司运营对比数据 创建游戏原型 正反馈现象 易用性设计增强游戏体验 易用性设计 《The Sims Social》社交亮 心理生理学与游戏 Kixeye Storm8 Storm8公司 女性玩家营销策略 休闲游戏的创新性 游戏运营的数据分析 社交游戏分析学常见术语 游戏运营数据解析 iPad风行美国校园 iPad终结传统教科书 游戏平衡性 成长类型及情感元素 鸿蒙国际 云骗钱 2011年政务微博报告 《2011年政务微博报告》 方正产业图谱 方正改制考 通信企业属公益型国企 善用玩家作弊行为 手机游戏传播 每用户平均收入 ARPU值 ARPU 游戏授权三面观 游戏设计所运用的化学原理 iOS应用人性化界面设计原则 硬核游戏 硬核社交游戏 生物测量法研究玩家 全球移动用户 用户研究三部曲 Tagged转型故事 Tagged Instagram火爆的3大原因 全球第四大社交网络Badoo Badoo 2011年最迅猛的20大创业公司 病毒式传播功能支持的游戏设计 病毒式传播功能 美国社交游戏虚拟商品收益 Flipboard改变阅读 盘点10大最难iPhone游戏 移动应用设计7大主流趋势 成功的设计文件十个要点 游戏设计文件 应用内置付费功能 内置付费功能 IAP功能 IAP IAP模式 游戏易用性测试 生理心理游戏评估 游戏化游戏 全美社交游戏规模 美国社交游戏市场 全球平板电脑出货量 Facebook虚拟商品收益 Facebook全球广告营收 Facebook广告营收 失败游戏设计的数宗罪名 休闲游戏设计要点 玩游戏可提高认知能力 玩游戏与认知能力 全球游戏广告 独立开发者提高工作效率的100个要点 Facebook亚洲用户 免费游戏的10种创收模式 人类大脑可下载 2012年最值得期待的20位硅谷企业家 做空中概股的幕后黑手 做空中概股幕后黑手 苹果2013营收 Playfish社交游戏架构

微型量子计算机 发表评论(0) 编辑词条

目录

微型量子计算机编辑本段回目录

微型芯片极小,放在某人的大拇指上就像一个小点。但一段时间以来,科学家一直在努力将之变得更小,达到原子级。这就是所谓的量子计算机,其数据处理速度能让如今最快的计算机相形见拙。但过去20年来的问题在于,它们太小、太脆弱,并且经常发生数据错误。如今,伦敦帝国理工学院的研究人员发现,建造量子计算机比想象的更加容易,因为这些错误其实并不是什么大问题。

肖恩·巴雷特(Sean Barrett)及其同事托马斯·斯泰斯博士(Thomas Stace)来自于澳大利亚布里斯班的昆士兰大学,他们编写了一种纠错代码,简言之相当于一种建筑规范。这种代码通过查看量子计算机的量子位(quantum bits,简称qubits)所提供的运算背景,来准确辨认丢失的信息。

具体解释如下:普通计算机处理的数据是存储于硅晶体的二进制数字,每个数字都处于0或1的“状态”。而量子位不同,因为量子物理的法则使得量子位可以同时处于0和1这两种状态。因此,超高速处理速度成为可能,量子计算的困难之处在于保持这些量子位不致丢失。

巴雷特和斯泰斯发现,量子计算机丢失量子位的严重性比先前认为的要小得多,即使1/4的量子位丢失也能工作。

巴雷特说道:“就像少了几个字母你也常常知道这是什么单词,或者电话不畅你也能明白对话主旨一样,我们将这种理念应用到量子计算机的设计中。”

巴雷特的研究目前完全处于理论阶段,但有些科学家已经成功建造出只包含了几个量子位的量子计算机。巴雷特表示,大多数科学家尝试用激光和微型芯片来建造这种量子计算机,他们通常在小型实验室里工作,团队人数不到10人,“与欧洲粒子物理研究所(CERN)相比,量子研究的成本相对较低。”

在建造量子计算机时,科学家可以使用被称为“光子”的轻粒子,也可以使用大量单原子甚至微小的电路板。比如,布里斯托尔大学的研究人员正围绕光子展开实验,将之纳入微型光纤。在激光捕捉器或离子捕捉器的帮助下,这些光纤被整合进集成芯片。

巴雷特表示,量子计算机的应用前景难以预测,它可能最先应用于药物科学,帮助科学家更好地理解微分子的化学性质。其他应用还包括密码破译。巴雷特说道:“政府对后者更感兴趣,而科学家对此兴趣较小。” 

请参考《福布斯》记者安迪·格林伯格(Andy Greenberg)的文章《量子计算发展壮大》(Quantum Computing Gets Big)。

德造出微型寄存器量子计算机研制获进展编辑本段回目录

由德国波恩大学应用物理研究所教授Dieter Meschede领导的一支研究小组现在已能够直接用中性原子制造出微型的寄存器。      
    这种用来记录库比特(量子比特)的寄存器仅由五个铯原子构成--为了避免这些原子四处移动,它们都被保存在低温状态下。      
    制造微型寄存器所需的铯原子由特定频率的激光将它们集中放置在一个刻有沟槽的模板上。      
    在激光的照射下,上述每一个铯原子的移动情况可以被高灵敏度的摄像机记录下来。      
    这种单个原子的摄影技术本身也是一项巨大的成就。要知道,试验中铯原子之间的距离仅有几微米。      
    为了用这些原子来记录信息,研究人员还使用了永久性磁场和第二束激光(照射方向与前面提到的激光束垂直)。      
    在磁场的作用下,铯原子会对一定频率的激光束做出反应。这种反应与原子所处的状态有密切联系(物理学家将其比作能够被计算机所识别的“0”和“1”)。      
    在一定的参数变化配合下,研究人员可以用激光束将铯原子从“0”的位置上调整到“1”的位置。      
    有关铯原子的变化情况可通过数字摄像机记录下来。这样以来,便可“读取”铯原子记录到的有关信息。      
    在接下来的工作中,波恩大学的科学家们将利用相似的技术制造一种量子逻辑转换装置(功能与目前普通计算机中使用的相近)。预计这项工作将会持续两年的时间。

量子计算机概念提出30年 四种技术途径有望实现编辑本段回目录

  1981年,美国物理学家理查德·费曼提出,人们能够研制出“遵循量子力学法则的微型计算机”。他认为,这样的量子计算机可能是模拟现实世界量子系统的最好方式。自那时起,各国科学家一直在马不停蹄地研制量子计算机,但结果始终不尽如人意。

    不过,据美国《纽约时报》11月8日报道,科学界最近涌现出的一些进步重新点燃了科学家想方设法组建更强大的量子计算机的热情。在美国和欧洲的实验室中,科学家正在使用不同的技术研制计算能力超强的量子计算机。

    基于微电子制造技术实现量子计算

    其中最引人注目的是IBM(国际商用机器)公司的尝试,而其所依赖的正是耶鲁大学和加州大学圣巴巴拉分校过去几年在量子计算领域取得的进展。两个学校的研究团队分别将超导材料铼和铌铺展在一个半导体的表面,该半导体在被冷却到绝对零度左右时会表现出量子行为。这些科研成果表明,人们可以基于标准的微电子制造技术进行量子计算。

    IBM公司的托马斯·沃森研究中心组建了一支庞大的研究团队,正在开展一项为期5年的研究项目。该公司科学家戴维·迪文森佐表示,IBM非常希望能在量子计算机领域取得重大突破。

    使用量子纠缠来获取信息

    量子计算机的基本元件是量子比特。传统计算机用电位高低表示0和1以进行运算,量子计算机则用原子的自旋等粒子的量子力学状态来表示0和1,称为量子比特。在量子效应的作用下,量子比特可以同时处于0和1两种相反的状态(量子叠加),这使量子计算机可以同时进行大量运算,比传统计算机快得多。

    根据量子力学的基本原理,一个量子比特可以同时有两种状态;两个量子比特则可以同时表示4种状态;三个量子比特可以同时表示8种状态等等。随着量子比特数目的增加,其运算能力也呈指数级增加。

    当然,这其中也面临着一定的困难。测量或者观测一个量子比特的行为可能会剥夺其计算潜力。于是,研究人员使用了量子纠缠来获取信息。在量子纠缠中,粒子被连接在一起,测量其中一个粒子的属性便可以直接揭示另一个粒子的相关信息,不管这两个粒子相距多远。但是,如何进一步高效地扩展纠缠的量子比特数目并让其维持这种纠缠状态,正是量子信息研究领域遭遇的严峻挑战。

    耶鲁大学的罗布·舍尔科普夫表示,目前他们正在研发一种量子比特,其工作方式与集成电路的方式一样,这样,科学家就能够同时让多个量子比特处于纠缠状态。尽管量子比特的数量增加得很慢,研究人员控制量子交互作用的精确度已经提高了1000倍。

    加州大学圣巴巴拉分校的研究人员表示,明年他们就能制造出计算能力翻倍的量子计算机。该校的约翰·马丁尼斯表示,他们现正在设计一个具有4个量子比特、5个谐振器的设备,并计划用这个标准的微电子组件来迫使量子发生纠缠。如果一切进行得很顺利,他们希望一年左右将该系统增加到8个量子比特和9个谐振器。

    今年6月,日本东芝公司欧洲研发部和英国剑桥大学卡文迪什实验室的科学家们研制出了一款新颖的光源——纠缠态发光二极管(ELED)。

参考文献编辑本段回目录

http://www.forbeschina.com/review/201011/0005290.shtml

→如果您认为本词条还有待完善,请 编辑词条

词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。
0

标签: 微型量子计算机

收藏到: Favorites  

同义词: 暂无同义词

关于本词条的评论 (共0条)发表评论>>

对词条发表评论

评论长度最大为200个字符。