工业网 > IT产经频道 > 未来科技

加州理工开发出可瞬间存储数据的光量子内存芯片

2017-09-13 07:29:54 中国工业网

   据外媒报道,加州理工大学的研究人员们,已经开发出了一款能够以“光的形式”、“纳米级速度”存储量子信息的计算机芯片。这标志着量子计算机和网络的一项最新突破,在更小的设备上实现更快的信息处理和数据传输。传统计算机系统中的内存部件,只能将信息以“0”或“1”的形式存储。尽管仍处于实验阶段,但量子计算机的基本原理还是一样的,即以“量子比特”来存储数据 —— 除了“0”和“1”,量子比特还允许两种状态共存。

 

Caltech光量子内存芯片的想象图

Caltech光量子内存芯片的想象图

 

  类似 Caltech 开发的这种光量子设备,能够以光子的形式存储和携带信息。因其没有电荷或质量,所以更快速、更安全。论文一作 Tian Zhong 表示:

  这项技术不仅可以让量子内存设备极小化,还能够更好地控制单个光子和原子之间的交互。

  该芯片由一列内存模组构成,每一格的长度为 15 微米、宽度为 0.7 微米,大小与红细胞相当。这些模块包含了由掺杂稀土离子的晶体所造的“光学共振腔”(optical cavities),是专为捕捉和控制光子而设计的。

  在将模块降温至 0.5 开尔文(-727.7℃ / -458.8℉)之后,研究团队借助一道重度过滤激光束,将单个光子发射到每个模块中(然后它们被稀土离子所吸收)。

  光子会在那里被保持 75 纳秒的时间,然后被再度释放。之后研究人员们检查了这些光子,看它们是否仍携带相同的信息。研究团队称,其错误率仅 3% 。

  为了让这种芯片成为量子网络中远距离传输信息的一种切实选择,研究人员们还需要将数据的存储时间持续至少 1 毫秒。

  这是他们下一步的主要工作,此外也会寻找将芯片集成到其它电路中的方法。论文通讯作者 Andrei Faraon 表示:

  可用来传输量子信息的这类设备,是未来研发光量子网络不可或缺的部件。

  有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《科学》(Science)期刊上。

 

  中国工业网是以工业新闻和信息传播为主业的综合性网络媒体。 作为国家工业和信息化部的合作伙伴,开发并运营了国家履行《禁止化学武器公约》工作办公室官方网站和履约信息管理系统。中国工业网拥有企业会员5万余家,个人会员50万人,合作协会100多家,合作媒体近千家。

[信息来源:cnBeta]

[责任编辑: INDU03]

[原标题:]
中国工业网二维码

最新

访谈直通车

徐和谊代表—— 大力发展新能源

“在空气污染中,汽车尾气排放占到三分之一。这是最接近地面的污染源,也是对人的呼吸影响最直接的污染源,而且不容易扩散。

新品

美科学家研制会呼吸的电池:转换率

众所周知电池可对外提供电能,这些能量来源于电池内部的化学能,电池虽然有着极大的用途,但其寿命往往不长,对外提供电能的能力也受到限制。

活动

中航工业创新创业大赛:磁悬浮无

上周末,一个旋翼镶嵌在飞行器身体当中的“精灵”——磁悬浮多旋翼无人机从800多个竞争项目中突出重围,此项目中航工业直升机研发中心(直升机所)设计员刘衍涛带领,“杀入”中航工业创新创业大赛决赛,获得评委们的高度赞赏。