美國俄亥俄州立大學(xué)研究人員25日說，他們成功地使相干激光在玻璃芯片上構(gòu)成了一個(gè)個(gè)“原子陷阱”，理論上每個(gè)“原子陷阱”能捕捉一個(gè)氣態(tài)銣原子。研究人員說，這一進(jìn)展向?qū)碓O(shè)計(jì)建造量子計(jì)算機(jī)前進(jìn)了一大步。 　　俄亥俄州立大學(xué)副教授格雷格?拉菲亞蒂斯等人在《物理評論A》雜志上發(fā)表論文說，當(dāng)前制造量子計(jì)算機(jī)的一個(gè)思路是首先將原子捕捉住，這樣就能通過激光操作來讀寫量子狀態(tài)。其他研究人員在實(shí)現(xiàn)這一思路時(shí)，都試圖用自由空間的一個(gè)封閉“籠子”來捕捉原子，但目前在實(shí)踐上要操作“籠子”中的原子有一定困難。 　　拉菲亞蒂斯等人通過另一種方式來捕捉原子。他們用兩束相干激光在一塊玻璃芯片的表面涂層內(nèi)縱橫相交，由于光的相干作用，芯片上形成肉眼看不到的激光的波峰和波谷，猶如一個(gè)個(gè)“雞蛋格”，“雞蛋格”的最中央是一個(gè)大小相當(dāng)于原子、被電場包圍的空洞。研究人員說，每個(gè)空洞可以捕捉住一個(gè)銣原子，然后用單束的激光就可以操縱原子，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算。 　　這一設(shè)計(jì)與目前激光唱片存儲數(shù)據(jù)的方式非常相似。拉菲亞蒂斯說，用平面芯片上的激光“陷阱”捕捉原子比用空間中的“籠子”更具有可操作性。他們已經(jīng)制造出了這樣的芯片，并使用磁場成功地使10億個(gè)銣原子形成豌豆大小的原子云。目前，他們正試圖操作原子云運(yùn)動(dòng)到芯片上方，理論上，當(dāng)銣原子云到達(dá)芯片上方時(shí)就會(huì)自動(dòng)落入“激光陷阱”。 　　傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)是通過二進(jìn)制位“0”和“1”來表示信息，一個(gè)字節(jié)要么是“0”，要么是“1”，而如果用量子狀態(tài)表示信息，一個(gè)量子位就可以表達(dá)兩者兼有的狀態(tài)。按照這一構(gòu)思，量子計(jì)算機(jī)的信息處理和存儲能力比目前的計(jì)算機(jī)將有質(zhì)的飛躍。據(jù)研究人員估計(jì)，要實(shí)現(xiàn)目前最新型計(jì)算機(jī)的功能，只需要1000個(gè)量子位，因此量子計(jì)算機(jī)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 　　拉菲亞蒂斯等人說，如果他們的設(shè)計(jì)成功，將極大地推動(dòng)量子計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)制造，但真正應(yīng)用到實(shí)際中將至少是2年之后的事情了。