這些實驗是此類實驗中的第一次，可能會導(dǎo)致計算領(lǐng)域的新進(jìn)展。
芝加哥大學(xué)的一個團(tuán)隊探索了聲子的量子特性，聲子是傳輸聲音的量子粒子。他們已經(jīng)表明，聲子可以“分裂”成量子疊加態(tài)，表現(xiàn)得像光子，這表明聲子可以用于新型量子計算機(jī)，即線性機(jī)械量子計算機(jī)，它可以執(zhí)行獨特的計算。
當(dāng)我們聽我們最喜歡的歌曲時，聽起來像是連續(xù)不斷的音樂波實際上是以稱為聲子的微小量子粒子包的形式傳輸?shù)摹?/p>
量子力學(xué)定律認(rèn)為，量子粒子基本上是不可分割的，因此不能分裂，但芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院 (PME) 的研究人員正在探索當(dāng)你試圖分裂聲子時會發(fā)生什么。
在兩個實驗中——同類實驗中的第一個——由 Andrew Cleland 教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊使用一種稱為聲學(xué)分束器的裝置來“分裂”聲子，從而證明它們的量子特性。通過證明分束器可用于為一個聲子誘導(dǎo)特殊的量子疊加態(tài)，并進(jìn)一步在兩個聲子之間產(chǎn)生干涉，研究團(tuán)隊邁出了創(chuàng)建新型量子計算機(jī)的第一個關(guān)鍵步驟。
該結(jié)果最近發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，并建立在普利茲克分子工程團(tuán)隊多年在聲子方面的突破性工作的基礎(chǔ)上。
在實驗中，研究人員使用的聲子音調(diào)比人耳所能聽到的高大約一百萬倍。此前，Cleland 和他的團(tuán)隊弄清楚了如何創(chuàng)建和檢測單個聲子，并且是第一個糾纏兩個聲子的人。
為了展示這些聲子的量子能力，包括 Cleland 的研究生 Hong Qiao 在內(nèi)的團(tuán)隊創(chuàng)造了一個分束器，可以將一束聲波分成兩半，傳輸一半并將另一半反射回其源(分束器已經(jīng)存在用于光并且具有被用來證明光子的量子能力)。整個系統(tǒng)，包括兩個用于產(chǎn)生和檢測聲子的量子位，在極低的溫度下運行，并使用單獨的表面聲波聲子，這些聲子在材料表面?zhèn)鞑ィ谶@種情況下，鈮酸鋰。
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