據(jù)國外媒體報道，法國物理學(xué)家宣稱他們已經(jīng)設(shè)計出一種能夠捕獲光子的裝置，這種光子捕獲儀只有2.7厘米(1.1英寸)大，能對光子從產(chǎn)生到消失的全過程進行監(jiān)控。 1927年阿爾伯特·愛因斯坦就曾想象了這樣一個盒子，光可以在這個盒子中被捕捉到，而且單個的光粒子或者說光子可以在理論實驗中釋放出來以測量物質(zhì)和能量的關(guān)系。可以認為光子就是物理世界中的一種終極粒子。白熾燈泡亮著時，每秒鐘就會有1000萬億光子被釋放出來。但是一旦等到你看到光子時它就已經(jīng)消失了，因為光子在和視網(wǎng)膜接觸時就把維持它繼續(xù)存在的能量給消耗掉了。 法國國家科學(xué)研究中心的吉恩·米歇爾·雷蒙德就是發(fā)明這種盒子的小組成員之一，他表示：“光子可以非常容易的被探測到。開著的電腦屏幕每秒鐘都會有光子釋放出來。但是你只能對光子探測一次。雖然我們現(xiàn)在可以在光子還存在時對其進行實時分析，但是這仍舊是一種事后分析?！?/font> 這種盒子包括一個凹洞，它的四周全由反射能力最強的材料圍成，這種具有超級傳導(dǎo)能力的鏡子可以讓捕獲到的光子存留1/7秒再消失。這個時間看起來好像不太長，然而就是在這樣一個很短的時間內(nèi)自由光子移動的距離可以達到月地距離的1/10。 在傳統(tǒng)的研究方法中，通過光探測器吸收和光子相互碰撞后損失的能量計算出光子數(shù)量的。但是這種碰撞可以摧毀光子，因此需要找到一種可穿透的光子計算儀。該法國研究小組于周四將他們的研究報告發(fā)表在英國期刊《自然》雜志上，研究人員稱在銣原子流穿越這個盒子時光子可以被成功的捕捉到。 光子有一個電子區(qū)域可以稍稍改變原子的能量級，但是在實驗中，原子并不能從這個電子區(qū)域中吸收能量發(fā)生能量躍遷。當(dāng)原子穿越光子的電子區(qū)域時，會引起電子圍繞原子核運動時發(fā)生時間上的延遲。這種時間延遲可以計算出來，現(xiàn)代原子時鐘技術(shù)就可以解決這一問題，因為電子的運轉(zhuǎn)軌道就好像時鐘的鐘擺一樣可以提供精確的時間。 德國烏爾姆大學(xué)的量子物理學(xué)家同斐迪南德·施密特·凱勒也是發(fā)表在《自然》雜志上的一個評論稱，法國科學(xué)家的研究離真正的量子研究還差很遠，他們的工作還只是處于實驗階段，如果真正的量子計算機問世，即使今天的超級計算機在它面前就和算盤在計算機面前的地位差不多。量子計算機不會采用01二進制信息存儲機制，而是要建立超級量子狀態(tài)變化原理的基礎(chǔ)上，量子狀態(tài)的變化是一種疊加機制，在原子能級發(fā)生躍遷或下降時發(fā)生。 量子計算機信息存儲的最小單位可以是0，也可以是1或者同時是0和1，這種存儲方法可以讓計算機的數(shù)據(jù)存儲有驚人的提高，但是只有在管理和讀取數(shù)據(jù)時這種存儲方法才能發(fā)揮它的優(yōu)勢。雖然量子存儲研究才剛剛開始，但是科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)光子、原子和離子都可以用來作為量子計算機的存儲介質(zhì)。施密特·凱勒說：“法國科學(xué)家的實驗顯示了被捕獲光子狀態(tài)的變化可以完全控制信息的原子存儲?！?/font> |
| English | 收藏 | 設(shè)為首頁 | 會員中心 | 投稿 |
