超级量子芯片 加速电脑运算

2021-01-14 13:02:50 大公报
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分享 量子科技有望为新通讯手艺、另类能源、防黑客加密手艺等领域带来重大突破。香港理工大学教授蔡定平及其团队以多个微型“超构透镜”为基础,不久前研发出高维度量子纠缠光源芯片,其盘算能力比一样平常电脑快许多,而由于芯片能在室温下稳固操作,较现时的量子电脑更胜一筹。团队示意,此项突破性的研究,将有助于量子资讯科学普遍应用于未来一样平常生涯,例如加密服务,使买卖密码更不易破解等等。 &NBsp; 香港理工大学(理大)联同两岸三地多间着名大学的科研团队,协力研发高维度量子纠缠光源芯片。该研究工作为高维度量子纠缠光源芯片的研发,连系量子光学与超构外面光学,设计并制作10×10超构透镜数组,从实验上证实了同源多光子对之间相互迭加与关联的量子行为,实现了高维度量子纠缠光源芯片。   项目主要负责人、理大电子及资讯工程学系讲座教授兼系主任蔡定平教授说,理大团队研发的高维度量子纠缠光源芯片,其“卖点”就在于高维度。高维度即同时可举行的盘算空间和路径增加了,维度愈多,电脑的运算能力就愈壮大。“现时传统电脑是64位元,其盘算能力是2的64次方:但我们芯片中用到的10×10超构透镜阵列,盘算能力可以远跨越2的100次方。更令人振奋的是,我们信赖这方式能够容易达至更壮大的盘算能力。”   超构透镜保激光不被削弱   香港理工大学研发的芯片主要由超构透镜和非线性晶体组成,其运作历程是激光通过超构透镜到非线性晶体后,发生纠缠光子对。   而辅助发生高维度位元的,就是超构透镜。蔡教授说,其设计原理是以氮化镓为质料,制作纳米品级的天线阵列平面。这些纳米天线阵列藉以捕捉激光光束中的光子,再将之聚焦于统一点上。他续指,研究团队所开发出的纳米天线一样平常是45纳米阔×80纳米长×800纳米高。合共跨越250000支这些微型天线,组成一片直径100微米(约莫相等于人的一条头发)的镜片。   蔡教授团队职员之一、理大电子及资讯工程学系助理教授(研究)陈沐谷博士说,相较于以前通俗的镜片,超构透镜能保证激光穿过镜片时不被削弱光线。“打个譬喻,激发光源是茶包,非线性晶体是茶杯中的水,纠缠光子对数目是茶包泡出的浓度。传统的手艺,,

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,是先用茶包泡第一杯茶,泡完再用这个茶包泡第二杯,然后再用这个茶包泡第三杯……愈到后面,则茶色愈淡,就像是激光通过第一个晶体后光会被削弱,愈到后面激光就被损害得愈厉害。”   陈博士续注释,理大的新方式则相当于有100个茶包同时去泡100杯茶,这样每一杯茶的颜色相若、浓度相若,同时又很快速,不用一杯接着一杯泡。“换句话说,统一束光照到传统镜片再到非线性晶体之后,只会发生一对纠缠光子对;但照到蔡教授的超构透镜再到非线性晶体之后,就会发生跨越100对纠缠光子对。”而纠缠光子对的数目愈多,就能发生愈多维度的量子位元,让量子电脑的盘算能力愈快愈强。   陈博士示意,该芯片已在试验中取得98.4%的保真度,又可在室温下操作,毋须再依赖液态氦或液态氮冷却系统和超高真空设施。他续指,研发芯片的意义在于辅助量子科技的现实应用,例如加密服务。他以网上购物为例,指买卖时一样平常要输入六位数的买卖密码,倘若没有时间限制,有不法分子就可能从000000、000001一直试到999999,以找到准确的数字组合,然后去盗刷持卡人的卡;若是行使量子手艺,设置成100位数字组合,不法分子要试密码的话,工作量就会大许多,“要试到天荒地老才有可能破译你的密码。”   “人类将进入量子科技时代”   蔡教授的团队已把功效刊登于国际顶尖学术期刊《科学》,蔡教授示意,团队不久前获研究资助局的“卓越学科领域设计”拨款7000万港元,拨款将用于超构光学、超构声学和超构元件的研发工作中。“从工业革命到现在的工业4.0时代,人类的科技文明在不停快速地发展,就好像激光,也不过是约莫70年前才发现的。我信赖人类在不久的将来会进入量子科技的时代。”   责任编辑:侯祎岚 Allbet Gaming声明:该文看法仅代表作者自己,与www.allbetgame.us无关。转载请注明:usdt无需实名交易(www.caibao.it):超级量子芯片 加速电脑运算
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