作者bulls0722 (asdf)
看板Physics
标题[新闻] 科学家造出「量子麦克风」
时间Thu Aug 1 17:37:47 2019
http://www.epochtimes.com/b5/19/8/1/n11422870.htm
斯坦福大学的物理学家开发出高敏感度的「量子麦克风」,可探测到声音的微观能量单
位——声子(phonon)。研究者表示,这将为造出更小、效率更高的量子计算机奠定基
础。
爱因斯坦最早在1907年提出声子的概念,认为声子是振动的原子发出的能量单位。这些
不可见的能量单位,根据其运动频率可体现为声音或热量。
就像光子是承载光线能量的微小单位一样,声子是承载声音能量的量子单位,其振动能
量呈离散状态。研究称,「就像由不同的台阶组成一段楼梯一样」。
然而这些「台阶」之间的差异太小了,在这份研究之前,科学家都无法探测声子的状态
。
这份研究通过探测粒子的福克态(Fock state)来测量声子的数量,造出了「世界上最
敏感的麦克风」。不同数量的声子体现为不同的福克态。发布研究的公文解释说,「比
如福克态1代表含有1个声子,越高的福克态代表越大的音量」。
研究者利用超低温纳米机械共振器,与一个超导回路结合造出「量子麦克风」。这种回
路组成的量子比特可通过电子设备读取。
研究者称,由於声子的波长比光子小得多,更易於操控,因此使用声子编码进行存储和
读写操作的量子计算机,将比用光子的量子计算机更小、效率更好。
「目前人们用光子来研发量子计算机。我们想使用声子,这将有很多优势。」这份研究
的负责人Safavi-Naeini说,「我们的设备是造出『机械化量子计算机』的重要一步。」
我们希望这种设备为将来量子感应器、传感器和存储设备舖路。」
这份研究7月24日发表在《自然》(Nature)期刊上。◇
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