美國科學(xué)家新近研制出一種“平面離子陷阱”，該技術(shù)有望用于大規(guī)模制造量子計(jì)算機(jī)的基本元件???量子比特，加快量子計(jì)算機(jī)研制過程。 　　傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)用電位高低表示0和1以進(jìn)行運(yùn)算，量子計(jì)算機(jī)則用粒子的量子力學(xué)狀態(tài)如原子的自旋等表示0和1，稱為“量子比特”。離子陷阱是目前實(shí)現(xiàn)量子比特的最佳手段，其做法是利用電極產(chǎn)生電場，把經(jīng)過超冷處理的離子“囚禁”在電場里。 　　在以往的研究中，人們通常要把電極搭建成立體的籠狀結(jié)構(gòu)，才能成功地捕獲并囚禁離子。這種立體離子陷阱難以相互連接起來，而真正實(shí)現(xiàn)量子運(yùn)算需要許多量子比特協(xié)同工作。 　　據(jù)最新一期英國《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)絡(luò)版報(bào)道，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的專家利用現(xiàn)有的電子工業(yè)技術(shù)，制造出一種平面結(jié)構(gòu)的離子陷阱，使得離子陷阱的制造規(guī)模很容易擴(kuò)大。 　　美國研究人員成功地使金制棒狀電極平行排列在硅芯片的一個(gè)平面上，再利用照相平版印刷術(shù)將相關(guān)的電路蝕刻到這個(gè)平面上。研究人員說，這樣就可以非常簡單地制作大量同樣的產(chǎn)品，眾多離子陷阱可以被串聯(lián)起來，形成量子芯片。 　　然而專家也指出，雖然他們已經(jīng)成功地用平面離子陷阱捕捉了12個(gè)鎂離子，但這種離子不太適合用激光操作。用激光改變量子比特的狀態(tài)是進(jìn)行量子運(yùn)算的基礎(chǔ)，因此研究人員現(xiàn)在面臨的首要問題是，確保平面離子陷阱可以捕捉更適用于量子計(jì)算機(jī)的離子。 　　在量子效應(yīng)的作用下，量子比特可以同時(shí)處于0和1兩種相反的狀態(tài)，也就是不確定的“超態(tài)”。這種特性使量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)進(jìn)行大量運(yùn)算，比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快得多。