丹麦和美国的研究人员近日通过研究提出了一种制造光子晶体管（Photon-transistors）的新理论，这表明科学家向制造量子计算机的目标又前进了一步。相关论文8月26日在线发表于《自然－物理学》上。
量子计算机具有令人难以置信的处理复杂任务的能力，一旦制造成功，必将带来一场计算机的革命。但是要制造量子计算机，存在相当多的困难，其中之一便是处理信息的晶体管的制造。目前计算机处理的信号是电信号，但在量子计算机里，信号将可能是光信号，它将使用光子进行工作。此次研究的领导者、丹麦哥本哈根大学尼尔斯波尔研究所的量子物理学家Anders Søndberg Sørensen表示，量子计算机要正常工作，光子之间需要碰撞并相互影响。这在实际操作上相当困难。
为了达到这一目的，Sørensen和合作者发展了一种新的理论。他们使用原子作为媒介物，根据以前的发现——借助于超导纳米线，微波可以聚焦于原子，他们认为使用可视光线应该同样能够做到。
在新的理论中，将原子靠近纳米线，两个光子对准原子发射，当它们击中原子时，两个光子间就发生了相互影响，一方将所带信息传给了另一方。光子获取信息后，信号就会继续向前传输。这些信息以比特的形式传输，在量子光学里，一比特仅仅只是一个光子，而不像使用光缆时每一比特都是由数百万的光子构成。
量子计算机一直是科学家的梦想，此次的研究为制造量子计算机所需的光子晶体管又迈出了重要的一步。
图片说明：两个光子在一个原子上发生碰撞，一方将所带信息传给了另一方
(图片来源：Anders Søndberg Sørensen, associate professor, University of Copenhagen)
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