科學家發現MEMS元件有助於實現量子電腦

美國大學的研究人員發現，微機電系統(MEMS)越來越有助於量子運算的實現；該研究團隊證實，微反射鏡(micro-mirror)能讀取並寫入編碼在懸浮於透明媒介中的超冷原子雲(clouds of ultra-cold atoms)上的量子位元(qubits)。


今日的半導體記憶元件，需要位元線(bit-lines)在讀取或是寫入之前進行定址(address)，但根據美國杜克大學(Duke University)與威斯康辛大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)的研究團隊發現，量子位元也能藉由 MEMS 微反射鏡，以兩道聚焦於其上的雷射進行類似的定址。

上述研究團隊證實，由5個銣87 (rubidium-87)原子組成、間距8.7微米的原子雲，能以兩道分別對準其位置的雷射進行定址，因此也可望以雷射來進行量子位元的讀取與寫入。雖然目前的實驗只是概念驗證，未來的量子電腦可使用透明媒介來儲存量子位元，使它們儘可能靠近彼此，而它們之間的互動將可執行今日看來很棘手的超複雜運算，如破解長密碼。

根據研究人員表示，在量子位元之間進行切換的接取時間約5微秒(microseconds)，比目前在光學開關元件中所使用的微反射鏡速度快1,000倍；該研究團隊接下來計劃打造他們相信將成為未來量子電腦基本功能區塊的，也就是侷限在平面2D陣列中的雙量子位元閘極(two-qubit gate)。

電子工程專輯 2010/12/14

相關連結：

• Tiny laser light show illuminates quantum computing (Physorg)
• MEMS shown to enable quantum computing (EETimes)