新华社悉尼11月23日电 人类离研制出量子计算机又近了一步。澳大利亚新南威尔士大学的科学家近日表示,他们以迄今最好的成绩创造出两个“量子比特”,并能对其实现完全控制,也就是说可以利用它们编写计算机代码。
量子比特是量子计算机的基本运算单元。量子计算机的能力远远高于传统计算机,如果得以实现,将给计算领域带来革命性的变化。量子计算的基础是“量子纠缠态”,即两个互相分离的粒子彼此“纠缠”,无论距离有多远,其中一个的行为都会立即影响另一个的行为。
由于量子纠缠现象呈现出这种神秘的“超距作用”,包括爱因斯坦在内的许多科学家对其持怀疑态度。20世纪60年代,物理学家约翰·贝尔设计出一个实验,可用于检验量子纠缠是否存在。根据经典物理,贝尔实验的一个关键观测值(Bell Signal)的上限是2;如果它超过2,就意味着量子纠缠确实存在。
人类在20世纪80年代首次在贝尔实验中取得了超过2的观测值,但仍可能存在漏洞。自那以来,以更高的可信度完成贝尔实验、取得更好的结果,是量子计算基础研究的重要目标。
新南威尔士大学的研究小组在最新一期《自然-纳米技术》杂志上报告说,他们使用放置在硅芯片中的一个电子和一个磷原子的原子核,实现了量子纠缠,实验取得了2.70的观测值,可信度超过96%。
研究人员说,以这样高的“分数”通过贝尔实验,是人们能对量子计算机操作实现完全控制的最有力证明,特别是用量子纠缠实现纯粹量子类型的计算机代码。