突然革命性的量子信息存储方法:使用声波!

商界观察
2023-08-17

像传统计算一样,量子计算需要一种方法来存储其使用和处理的信息。所有的信息都必须存储在你现在使用的计算机中的某个地方。作为一个相对较新的领域,量子计算仍在科学界探索量子信息的存储位置和方法。

 

美国加州理工学院最近在《自然物理学》杂志上发表了一篇论文,(Caltech)Mohammadmadmad电子工程及应用物理助理教授 Mirhosseini展示了一种新的实验室开发方法,可以有效地将电量子态转换为声音,反之亦然。

 

研究人员表示,这种类型的转换可能会允许储存未来量子计算机准备的量子信息。

 

据报道,这种新方法通过将电量子态转化为声音来储存量子信息。这种方法使用声子,相当于光子的声音。但是在量子力学中,所有的波都是颗粒,相反。实验研究使用声子来储存量子信息,因为制造能储存这些机械波的小型机器相对容易。

 

如果你想知道声波是如何存储信息的,不难想象一个回声很强的房间。现在,假设你需要记住下午的杂货清单,你打开房间的门,大声喊道:“鸡蛋、培根和牛奶!”然后关上门。

 

一个小时后,该去杂货店了。你打开门,探进去,听到你的声音还在回响:“鸡蛋,培根,牛奶!”你刚刚用声波储存了信息。当然,在现实世界中,这样的回声不会持续很久。

 

研究小组的解决方案是由柔性板组成的微型设备,这种柔性板会被非常高频的声波振动。例如,当电荷放在这些板上时,它们可以与携带量子信息的电信号相互作用。通过这种方式,信息可以通过管道输入设备存储并导出,以便以后使用。

 

基于Mohammad 根据Mirhosseini的说法,之前的研究调查了一种叫做压电体的特殊材料,并将其作为将机械能转化为量子应用中电能的一种手段。

 

他补充道:“然而,这些材料往往会导致电磁波和声波的能量损失,而损失是量子世界的一大杀手。相比之下,Mirhosseini和他的团队开发的新方法不依赖于特定材料的特性,使其与基于微波的当前量子设备兼容。

 

研究人员还表示,制造小型有效存储设备是量子应用研究人员面临的另一个实际挑战。

 

但是,我们的方法可以使电路中的量子信息存储时间比其它小型机械设备长2个量级。”他们说。

 

原题:“量子信息存储惊喜革命性方法:使用声波!”

 

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