外媒：築波大學研究人員研究可負擔的量子計算新方法

築波大學（University of Tsukuba）的一個科學家小組正在研究一種利用超短激光脈衝在矽晶體內部產生相幹晶格波的新方法。築波大學利用理論計算和匹茲堡大學（University of Pittsburgh）獲得的實驗結果顯示已經能夠證明在樣本內部可以保持相幹振動信號。這項研究可以使基於現有矽設備的量子計算機能夠快速執行即使是現有最快的超級計算機也無法實現的任務。

從家用電腦到商用服務器，電腦是日常生活的核心部分，但對於傳統電腦來說，有兩個大問題迫在眉睫。第一個是對可以裝入單個處理器的晶體管數量的基本限製。最終，如果我們要繼續提高其處理能力，將需要一種全新的方法。第二，即使是功能最強大的計算機也會遇到某些重要問題，例如保證信用卡號碼在互聯網上安全的加密算法，或優化傳送包裹的路徑。

量子計算機被視為一種解決方案，它利用了物理定律，這些定律控製著非常小的長度尺度，比如原子和電子。在量子體係中，電子的行為更像波，而不是球，其位置是“模糊的”，而不是確定的。此外，各種組件可能會糾纏在一起，這樣，如果不參考其他組件，就無法完整地描述每個組件的屬性。一個有效的量子計算機必須保持這些糾纏態的相幹性足夠長才能進行計算。

在目前的研究中，匹茲堡大學物理和天文學RK梅隆大學的築波大學和Hrvoje Petek團隊使用非常短的激光脈衝來激發矽晶體內的電子。第一作者Yohei Watanabe博士建議道，使用現有的矽量子計算將使量子計算機的過渡變得更加容易，高能電子產生矽結構的相幹振動，使得電子和矽原子的運動變得糾纏。然後在具有第二激光脈衝的可變延遲時間之後探測係統的狀態。

基於他們的理論模型，科學家能夠解釋在電荷中觀察到的振蕩作為延遲時間的函數。資深作者Muneaki Hase教授表示，這項實驗揭示了控製相幹振動的潛在量子力學效應，通過這種方式，這個項目代表著朝著消費者買得起的量子計算機邁出的第一步。

文章編譯來源：Newelectronics      PConline編譯作者：栗子