在斯图加特大学物理研究所探索量子计算机的制作过程



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斯图加特大学的物理研究所——这是未来的计算机正在建造的地方。利用马克斯·普朗克的量子理论,Wrachtrup教授正在建造一台操纵光的计算机。这样的方程对量子物理学家来说是小儿科。

JÖRG WRACHTRUP博士:“与我的同事做的实验相比,我做的实验相对简单。”

那么建造量子计算机到底要做什么呢?这一切都始于原子被引导到稳定的晶格中。毕竟,量子计算机需要一个处理器才能工作。斯图加特大学的研究人员希望在室温下操作计算机。为了让计算机在真空室中启动并运行,科学家们必须首先将氮原子导入钻石中。这些微小的看不见的粒子充当某种计算机处理器,被称为量子比特或量子位。

WRACHTRUP:“我们可以假设,一台拥有几十个量子比特的量子计算机,可能总共有50或80个,将与当今最现代的时钟速度慢得多的超级计算机一样强大。”

Wrachtrup教授的设备是用光子计算的。他的研究团队可以精确定位钻石中单个氮原子的确切位置,并使用操纵杆向这些微小粒子发射激光束,迫使这些原子发射出无数光子。量子比特存储数据的方式与比特和字节非常相似。明天的计算机系统——如果它今天真的能工作,它就必须被锁起来。因为即使是最复杂的密码也不再安全。

WRACHTRUP:“基本上,需要数十万年或数亿年才能破译的密码可以在几分钟或几小时内被破译。这意味着我们所知道的数据传输将不再安全,鉴于全球大量业务都是通过电子方式完成的,我们无法通过量子技术确保任何数据的安全传输。”

本质上,这台电脑发射光粒子,准确地说是光子。但在计算机真正开始以这种方式工作之前,可能还需要50年左右的实验室测试。