电子产品有高度快速移动的电子,这使得观察内部发生的事情具有挑战性。但现在,密歇根大学和雷根斯堡大学创造了一种“原子钟”,可以在五分之一秒的时间内捕捉到电子的图像。

首先报道的是新的地图集在美国,现代计算机的时钟速度以纳秒或十亿分之一秒表示。虽然这对于我们目前的设备来说已经足够快了,但通过适当的工具,量子计算机仍然可以进一步加速。

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(图片来源:Brad Baxley (parttowhole.com))

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该研究的主要作者Mackillo Kira表示,纳秒仍然是“极其缓慢的”量子计算由于计算机芯片中的电子每秒碰撞数万亿次,这有效地结束了量子计算周期。

“为了推动性能的进步,我们所需要的是电子运动速度快10亿倍的快照。现在我们有了,”基拉在一份声明中说。

该团队的新测量工具运行的周期为1 / 5秒,即阿秒。根据新阿特拉斯的说法,一秒钟的阿秒数是迄今为止整个宇宙历史上秒数的两倍多,这一事实鲜明地提醒我们,这段时间是多么短暂。

虽然不用说,检测这么小的时间增量是困难的,但该团队创造了一种新技术,使其成为可能。万博体育登录首页

研究人员经常使用浓缩极紫外(XUV)光的短暂脉冲来观察二维量子材料中的电子运动。这些爆发可以显示与原子核结合的电子的活动。

然而,这些爆发所携带的高能量无法精确监测电子在半导体中的移动,例如在现代计算机中发现的电子和正在为量子计算机研究的材料密歇根大学的新闻稿

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两个光脉冲

因此,研究人员设计了一种技术,使用两个能量与电子匹配的光脉冲。万博体育登录首页第一个脉冲是红外光脉冲,它使电子进入可以流过半导体材料的状态。

在那之后,一个强度较小的太赫兹(THz)脉冲被用来迫使电子之间正面碰撞。这就产生了闪光,通过分析这些闪光的精确时间,可以揭示量子相互作用和其他信息。

根据Kira的说法,他们使用了两个脉冲:一个是与电子状态相匹配的能量脉冲,另一个是改变电子状态的脉冲。

“我们基本上可以拍摄这两个脉冲如何改变电子的量子态,然后将其表示为时间的函数。”

该团队声称,通过提高我们对电子如何在材料中流动、运作和相互作用的知识,这样的设备是迈向改进的第一块垫脚石量子计算机

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作者:华金·维克多·塔克拉

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