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新技术使分子计算机实现任意演算

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-03-22 编辑:互联网

作者:大森贤治资料来源:《自然—物理学》发布日期:2011年

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新技术使分子计算机能够进行任意计算

日本自然科学研究所分子科学研究所的大木贤治教授领导的一个研究小组最近宣布,他们已经成功地利用10万亿分之一秒的高强度红外激光脉冲,将信息瞬间读入分子中量子力学的原子态(波函数)。

今天的高速信息处理依赖于基于硅晶体管的大规模集成电路,但是在绝缘体的振幅达到几个原子层的水平后,大规模集成电路会导致电子泄漏,导致过热和错误。 也使用电荷作为信息载体的最新纳米技术无法逃脱这一命运。 为了解决这个问题,研究小组选择了具有中性电子性质的量子力学波函数作为信息载体进行实验。

Dasen的研究团队此前成功地使用了0.3纳米大小的分子波函数,将超级计算机的傅里叶变换增加了1000倍,验证了一个分子可以起到超高速计算机的作用。 这项技术比基于硅晶体管的元件小1000倍,但速度却提高了1000多倍。

然而,由于分子的固有性质,分子内复数的波函数只能用几种特定的方法来计算。 为了实现任意演算,也有必要开发新技术来替代来自外部的分子内部信息。

以前,科学家认为分子中不同能量状态的波函数不会干扰。然而,研究小组发现,在10万亿分之一秒的高强度红外激光脉冲照射下,不同能量状态的波函数出现了一种全新的干涉物理现象。 这种干涉现象可以改变分子中复数波函数的强度,从而成功地从外部读取信息。

新的成就意味着这项技术有可能成为未来分子计算机的基础技术。研究小组还将对固体和液体中的混沌波函数进行恢复试验,以建立分子计算机的基础技术。

研究结果最近发表在英国杂志《自然—物理学》的电子版上 (资料来源:陈超科技日报)

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