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‧原子粒子電傳成功,量子電腦呼之欲出
《銀河飛龍》(Star Trek,也譯做《星艦迷航記》)迷的「瓦肯耳」
(Vulcan ear)可豎起來聽好了,今年夏天有兩個研究團隊宣布說,他們已
經成功地完成了電傳(teleportation,從一個空間將物質傳送到另一個
空間)。但科學家還不能將企業號的威廉沙特納(William Shatner)艦
長傳送到冥王星(唉);科學家完成的事蹟,是固體粒子的量子電傳。這
種方式傳送的不是物質本身,而是將單一原子的量子態傳到另一個原子上
,而這兩個原子之間並沒有直接的連結。專家說,這是個偉大的突破,將
能為第一台量子電腦(一種仍屬於理論階段的電腦,能在幾秒內處理完極
大量的資料〔以現在功能最強處理器來處理,也要花上幾年才能處理完的
資料〕)鋪上一條康莊大道。
所謂的「量子電傳」,就是指資訊的立即傳送,是藉由一種叫做「糾結」
」(entanglement)的現象進行的:兩個粒子之間會有種神秘連結,要是
其中一個粒子上有了變化,立即會使另一個粒子也產生同樣的變化──不
論這兩個粒子之間的距離遠近。這些實驗是在科羅拉多大學博德分校
(University of Colorado At Boulder)的美國國家標準與技術研究所
(National Institute of Standards and Technology, NIST),以及奧地利
的茵斯布魯克大學(University of Innsbruck)所進行的,使用了三個
離子,和一套「糾結」的粒子,以傳輸第一個離子的量子態,再藉由第二
個離子,傳送至第三個離子。
加州理工學院(California Institute of Technology)的科學家,幾年
前就已經證實過光子的量子電傳是可行的,但這次是首度有固體物質被傳
送。最近的成果,可說是「往前邁了一大步」──美國國家標準與技術研
究所的原子物理組主任卡爾威廉斯(Carl Williams)這麼說。威廉斯還
說,最後的結果(大概還要25年才會發生),可能是一種新型態的電腦,
以量子位元(quantum bit,也就是量子位〔qubit〕)取代傳統的二進制
位元(就是那些1和0),而量子位能以「糾結」取代電路來傳送和處理資
料。僅僅80個糾結的量子位,就能具有151百萬兆GB的運算處理能力(真
不可思議啊)──差不多等於是目前最好的64位元電腦結構運算處理能力
的230萬兆倍。
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2004-11-08 =《 科技時代 》= 每週一
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