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　　《自然》：量子信號放大器抗噪性能接近極致

　　可傳輸小到一個(gè)光量子所包含的微弱信號

　　據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)5月6日(北京時(shí)間)報道，來(lái)自美國的研究團隊研制出一種量子計算機信號放大器，能夠傳輸小到一個(gè)光量子所包含的微弱信號，而且產(chǎn)生的“噪聲”非常少，幾乎達到了量子計算機的理想要求。相關(guān)研究發(fā)表在5月6日出版的《自然》雜志上。

　　量子計算機和手機一樣，依靠復雜的微波放大器來(lái)確保信息能夠被精確地接收和還原。然而，所有的放大器都有天生的缺陷，其中最大的缺陷在于它們會(huì )隨機產(chǎn)生噪聲，這些噪聲會(huì )讓信號變得模糊。在量子物理學(xué)層面，海森堡不確定性原理表明，不管放大器做得多么好，少量的“噪聲”都是不可避免的。

　　該研究團隊的領(lǐng)導者之一、耶魯大學(xué)應用物理學(xué)教授米歇爾·德沃雷表示，量子計算機如果要想獲得其理論上具備的巨大潛力，需要新的放大器，其應能傳輸小到一個(gè)光量子(也稱(chēng)光子，是光線(xiàn)中攜帶能量的粒子)所包含的微弱信號。

　　德沃雷和耶魯大學(xué)物理學(xué)和應用物理學(xué)教授、科學(xué)和技術(shù)學(xué)院代理院長(cháng)史蒂文·格文領(lǐng)導的研究團隊現已研制出了這種新的實(shí)用放大器，該放大器使用了在低溫環(huán)境下工作的超導電路，產(chǎn)生的“噪聲”很少，非常接近量子計算機要求的理想最小值。

　　2005年，史蒂文·格文和同事們經(jīng)過(guò)12年的摸索之后，向外界展示了如何創(chuàng )建運行在量子位(qubits)上的量子計算機。這種量子計算機用微波代替了原來(lái)的激光來(lái)控制量子位，采用超導體“庫珀盒”(Cooper box)來(lái)存儲振蕩的微波量子，它們可在不改變量子態(tài)的前提下實(shí)現讀寫(xiě)。

　　而此次耶魯大學(xué)研制的基于超導電路的量子計算機，則可傳輸對量子態(tài)的控制和測量來(lái)說(shuō)都非常微弱的微波信號。一般的信號強度約為10-18瓦，相當于在月球上收到的從地球發(fā)出的手機信號的強度。 作者：劉霞