前沿科技之超材料量子点带来量子计算

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这种超材料就是分层的银和钛氧化物，还有一些微小组分，称为量子点，会极大地改变光的属性。光会成为“双曲线”，从而增加量子点的光输出。
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这种材料可以用于太阳能电池，发光二极管和量子信息处理，计算能力远远超过今天的电脑。
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$ z* z4 j' y9 s “使用超材料，改变表面的拓扑结构，这就带来了全新的光控方法，”伊夫杰尼 纳里马诺夫（Evgenii Narimanov）说，他是普渡大学（Purdue University）电气和计算机工程副教授。

详细研究结果在4月13日发表在《科学》杂志上的研究论文，题为《拓扑结构转换的超材料》（Topological Transitions in Metamaterials）。
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" }7 ~: r9 ^% R& ~$ I  s 这种超材料可以使用单光子，就是这种微小的粒子构成光，在未来的计算机中，可以用它来进行交换和路由。虽然使用光子会大大加快计算机和通信，但是，传统的光子器件不能小型化，因为光的波长是太大，无法适应所需的微小元件，用于集成电路。

# t/ M* K4 Q' N0 A  w “例如，电信使用的波长为1.55微米，这就比今天的微电子大了约1000倍，”纳里马诺夫说。
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8 c1 Y; l) ]: b6 G% P4 V/ F- O" { 他说，但是，纳米结构的超材料可以减少光子的尺寸和光的波长，从而创造新型纳米光子器件。

这项研究是一项合作，研究人员来纽约市立大学昆斯学院（CUNY：Queens and City Colleges of City University of New York），普渡大学和阿尔伯塔大学（University of Alberta）。实验研究是由纽约市立大学的研究小组领导的，而理论工作是在普渡大学和阿尔伯塔大学进行。
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科学论文的作者是纽约市立大学的研究人员哈里什N.S. 克里希纳木提（Harish N.S. Krishnamoorthy），维诺德M. 梅农和（Vinod M. Menon），以及伊洛娜 克莱奇玛（Ilona Kretzschmar）；阿尔伯塔大学研究人员祖宾 雅各布（Zubin Jacob）和纳里马诺夫。祖宾以前是普渡大学博士生，与纳里马诺夫一起工作。

这种方法有助于研究人员开发“量子信息系统”，这种系统强大得多，远远超过今天的电脑。这种量子计算机会利用量子理论所描述的一种现象，就是所谓的“纠缠”。不是只有一和零的状态，而是有许多可能的“纠缠量子态”存在于其间。

这项研究资金来自国家科学基金会（National Science Foundation）和美国陆军研究办公室（U.S. Army Research Office）。

haroldgrant

   国内的为什么不也这么自由自在的玩呢？难道要很高的硬件要求。