前沿科技之超材料量子點帶來量子計算

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這種超材料就是分層的銀和鈦氧化物，還有一些微小組分，稱為量子點，會極大地改變光的屬性。光會成為“雙曲線”，從而增加量子點的光輸出。

這種材料可以用于太陽能電池，發光二極管和量子信息處理，計算能力遠遠超過今天的電腦。

“使用超材料，改變表面的拓撲結構，這就帶來了全新的光控方法，”伊夫杰尼 納里馬諾夫（Evgenii Narimanov）說，他是普渡大學（Purdue University）電氣和計算機工程副教授。

% X4 l: o; J# f6 m; C7 W$ P& T3 _7 u 詳細研究結果在4月13日發表在《科學》雜志上的研究論文，題為《拓撲結構轉換的超材料》（Topological Transitions in Metamaterials）。
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這種超材料可以使用單光子，就是這種微小的粒子構成光，在未來的計算機中，可以用它來進行交換和路由。雖然使用光子會大大加快計算機和通信，但是，傳統的光子器件不能小型化，因為光的波長是太大，無法適應所需的微小元件，用于集成電路。

9 j( b) U' f6 R# c* K “例如，電信使用的波長為1.55微米，這就比今天的微電子大了約1000倍，”納里馬諾夫說。

他說，但是，納米結構的超材料可以減少光子的尺寸和光的波長，從而創造新型納米光子器件。

0 Z5 l' p" D! \ 這項研究是一項合作，研究人員來紐約市立大學昆斯學院（CUNY：Queens and City Colleges of City University of New York），普渡大學和阿爾伯塔大學（University of Alberta）。實驗研究是由紐約市立大學的研究小組領導的，而理論工作是在普渡大學和阿爾伯塔大學進行。

科學論文的作者是紐約市立大學的研究人員哈里什N.S. 克里希納木提（Harish N.S. Krishnamoorthy），維諾德M. 梅農和（Vinod M. Menon），以及伊洛娜 克萊奇瑪（Ilona Kretzschmar）；阿爾伯塔大學研究人員祖賓 雅各布（Zubin Jacob）和納里馬諾夫。祖賓以前是普渡大學博士生，與納里馬諾夫一起工作。

這種方法有助于研究人員開發“量子信息系統”，這種系統強大得多，遠遠超過今天的電腦。這種量子計算機會利用量子理論所描述的一種現象，就是所謂的“糾纏”。不是只有一和零的狀態，而是有許多可能的“糾纏量子態”存在于其間。

這項研究資金來自國家科學基金會（National Science Foundation）和美國陸軍研究辦公室（U.S. Army Research Office）。

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   國內的為什么不也這么自由自在的玩呢？難道要很高的硬件要求。