科學家們目前已經(jīng)研發(fā)出了一種新方法，來控制鉆石晶體內(nèi)的原子，從而可以將量子信息儲存在原子內(nèi)部。鉆石不僅可以做珠寶，也可以當做量子記憶體來用。用這種技術來制造量子計算機的話，可以讓電腦科技突飛猛進。
　　
　　用來儲存信息的鉆石要有雜質
　　你知道鉆石除了可以讓女性更迷人之外，還有更高精尖的用途嗎？美國加州的科學家們正在將它用在未來的超級電腦上。鉆石可以作為用來儲存量子信息的記憶體。不過，科學家們所用的鉆石，不是珠寶店售賣的潔凈無瑕的鉆石，而必須是有雜質的鉆石。這是該項技術的關鍵。
　　鉆石最常見的瑕疵之一是氮。氮會讓鉆石變得發(fā)黃。當?shù)�原子與碳晶體內(nèi)的孔洞相鄰時，這種侵入性元素能將自己額外的電子轉移到孔洞中。幾年前，科學家們開始利用灌注了氮原子的鉆石來研發(fā)新的量子信息系統(tǒng)。他們用微波能量來改變電子的自旋，以使之按量子比特或者量子位運作。這就使得信息不單可以用“0”和“1”來儲存，也可以按電子自旋的方向來存儲。
　　科學家們也一直在尋找一種更為穩(wěn)定的方法來儲存量子信息。他們找到方法將電子的自旋和附近氮原子核的自旋鏈接起來。其他量子系統(tǒng)需要接近絕對零度，而這種鉆石的記憶體可以在室溫下運作。通過射入激光，鉆石內(nèi)部的自旋可以加以改變。這也讓鉆石成為對科學家而言很有吸引力的納米光電系統(tǒng)材料。
　　除了更好的穩(wěn)定性以外，鉆石也可以克服量子計算機面臨的另一個障礙――大小�？梢园幢壤�利用鉆石制造更大尺寸的量子計算機。鉆石量子記憶體也能夠用來建構更大的量子網(wǎng)絡。量子中繼器可以利用鉆石的碎片去捕捉、儲藏和轉發(fā)信息，可以讓量子網(wǎng)絡覆蓋更遠的距離。
　　
　　鉆石是未來電腦的好友
　　量子計算機研究是目前最前沿的電腦研究領域。2009年11月，世界首臺量子計算機正式在美國誕生，可處理兩個量子比特的數(shù)據(jù)。較之傳統(tǒng)計算機中的“0”和“1”比特，量子比特能存儲更多的信息，因而量子計算機的性能將大大超越傳統(tǒng)計算機。半導體靠控制集成電路來記錄和運算信息，量子電腦則希望控制原子或小分子的狀態(tài)，記錄和運算信息。量子計算機成為超級電腦新的發(fā)展方向。而氮填充孔洞的鉆石會是最新一代超級電腦研發(fā)的關鍵。未來的鉆石系統(tǒng)會比現(xiàn)在以硅為基礎的系統(tǒng)多儲存幾百萬倍的信息，而信息處理的速度也會加快很多倍。
　　科學家們早些年已經(jīng)開始用灌注了氮的天然黃色鉆石做各種量子力學測試。加州大學的科學家David Awschalom表示，他們已能用非常成熟的技術在完美無瑕的鉆石里創(chuàng)造原子大小的瑕疵。以量子力學為基礎的新超級電腦需要更高的精確度。而這種處理過的鉆石滿足了科學家們的需求。（據(jù)《廣州日報》）
　　

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