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用光波加速超電流實現超快量子計算

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科技產業資訊室 - 謝威翔 發表於 2019年7月22日

圖、用光波加速超電流實現超快量子計算

愛荷華州立大學物理學和天文學的研究團隊在量子控制方面有新的發現,這種發現未來可能會實現以量子為基礎的超快計算,主要是使用太赫茲(terahertz)光作為控制旋鈕來加速超級電流,本研究刊登在Nature Photonics期刊上。
 
研究團隊主要聚焦在千兆赫(gigahertz)的超導電子的量子控制,其意義是每秒數十億次循環,這是當前最先進的量子計算應用瓶頸。超導性是電流通過某些材料流動而沒有阻力,通常發生在極度低溫下,大約-400華氏度的超導體就可配稱為「高溫超導體」。太赫茲光在極高的頻率下的光,可以把它想成是非常強大的微波在很短的時間內發射。
 
本研究證明太赫茲光可以用來控制超導狀態的一些基本量子特性,包括宏觀超流動(macroscopic supercurrent flowing)、破壞對稱性(broken symmetry)和獲得被認為是對稱性禁止的高頻量子振盪。從太赫茲光譜儀器獲得的實驗數據可看出,太赫茲光波調製超級電流是一種通用的工具。這種光誘導的超電流能為新興材料和相干振蕩的電磁設計用在量子應用上,利用這些量子系統的相互作用,用於感測、計算、建模和通信的技術將更加準確和高效。目前的研究利用太赫茲量子控制開創了一個新的光波超導電子領域。(445字)
 

參考資料:
Physicists use light waves to accelerate supercurrents, enable ultrafast quantum computing.  Iowa State University,2019/7/1
Lightwave-driven gapless superconductivity and forbidden quantum beats by terahertz symmetry breaking,2019/7/1


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