量子技能会“措辞”了：用的照旧声波
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研究职员发现了一种让差异范例的量子技能行使声波彼此“攀谈”的要领。他们正在存眷量子体系，该体系中最小粒子的怪异举动是新一代原子标准的电子计较和通讯的要害。 但若要在差异范例的技能之间传输信息好比量子存储器和量子处理赏罚器，则是一个耐久战。这项新研究则是让量子技能离实际越发靠近的重要一步。 研究作者、来自阿贡国度尝试室的资深科学家、芝加哥大学的分子工程研究所传授David Awschalom暗示：“我们不由得发问：我们能哄骗物质的量子态并将其与声波接洽起来吗？”
声波的X射线图像。图：Kevin Satzinger and Samuel Whiteley 声波和“自旋” 运行量子计较操纵的个中一种要领是操作电子的“自旋”性子，就像此刻的计较机编程说话中二进制的0和1，但若要在别处获取这些信息就必要一名“翻译”，科学家以为们声波可以。 该研究的第一作者、研究生samuel暗示，他们的方针是将声波与物质中的电子自旋耦合起来。 纳米科学家Martin用硬X射线纳米探针拍摄声波的X射线图像。图：Argonne National Laboratory阿贡国度尝试室 因此，研究职员造了一个带有弯曲电极的体系来齐集声波，就像用放大镜聚焦光点一样。 功效喜人，但他们必要更大都据。 为了进一步相识尝试的征象，研究小组与阿贡纳米原料中心的科学家相助，对该体系举办及时的监测。 他们行使了大型同步加快器（先辈光子源）很是豁亮、强盛的X射线作为显微镜，当声波以每秒近7000公里（每秒约4350英里）的速率穿过原料时，他们就能调查到原料内部的原子。 亚原子研究 “这个要领使我们可以或许在微观标准上调查量子原料中的原子动力学和布局，”Awschalom说道：“该尝试室是天下上仅有的几个可以行使仪器直接调查声波通过晶格时原子的移动的场合之一。” 研究职员暗示，在浩瀚令人惊奇的功效之中，个中一点是声波的量子效应比他们最初想象的要伟大得多。 为了在亚原子程度上成立一个全面的理论，他们向资深科学家Giulia Galli寻求辅佐对体系举办建模，包罗对体系中每个粒子的彼此浸染举办编组，功效表现这些彼此浸染以指数情势增添。 Whiteley暗示，凡是来讲很难发送高出几个微米的量子信息，而这种技能可以扩展对整个芯片或晶片的节制。 配合第一作者、博士后研究员Gary Wolfowicz说道：“这项研究的功效为我们提供了节制量子体系的新要领，并扩宽了量子传感等研究和技能的应用场合。” 研究职员用一种声学芯片来发生和节制声波 图：Kevin Satzinger 【编辑保举】
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