科技日报北京7月23日电(记者刘霞)据新加坡国立大学(NUS)官网近来报导,该校科学家领导的世界科研团队,初次直接“看到”拓扑绝缘体和金属中电子的量子自旋现象,为未来研制先进的量子核算组件以及设备铺平了路途,间隔完成量子核算又近了一步。
量子核算机现在仍处于研制的初期阶段,但其展现出的核算速度已经是传统技能的数百万倍,其特殊的处理才能之所以成为可能,“暗地功臣”是量子核算机运转的全新方法——运用光而非电。
传统核算机运用电子将信息编码成0和1的二进制状况,相比之下,量子核算机用激光与资料内的电子相互作用,以丈量电子的“自旋”现象。这些自旋电子的状况替代了0和1,并且,因为它们能一起以多个自旋状况存在,因此能轻松完成更杂乱的核算。
但是,要运用光和电子相互作用,说起来简单做起来难。因为,这些相互作用极端杂乱,并且在企图猜测其行为时总存在某些特定的程度的不确定性,因此,科学家一直在寻觅牢靠、有用的方法来调查这些量子效应,期望能借此发现更先进的量子核算设备。
NUS电子与核算机工程系副教授杨贤秀领导的团队获得的真实打破是:运用扫描光电压显微镜初次“看到”拓扑绝缘体硒化铋和铂中的特定自旋现象。因为施加的电流会影响所有这些资料量子能级的电子自旋,他们能运用来自显微镜的偏振光直接调查到这种改变。
此外,与其他调查技能不同,新试验设备可在室温下作业,因此适用于多种其他资料,这在某种程度上预示着开发更好的量子核算机将变得更简单。
接下来,杨贤秀团队计划在具有新颖自旋特性的别致资料上测验他们的新方法。他们也期望与职业同伴协作,进一步探究这种共同技能的各种运用,重点是开发未来量子核算机中运用的设备。