之后李力说:“后来中科院、清华大学联合发现“量子反常霍尔效应”很有意思。”
蓝洋说:“,那当然,‘量子反常霍尔效应’是多年来该领域的一个非常困难的重大挑战,它与已知的量子霍尔效应具有完全不同的物理本质,是一种全新的量子效应;同时它的实现也更加困难,需要精准的材料设计、制备与调控,是能实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。”
李力说:“那就说明中国在精密制造、材料制备、精密测量等方面的技术达到了世界顶尖水平。今后中国将有能力在更多的科技前沿项目上取得进步。”
蓝洋说:“那就能够使许多传感器利用霍尔效应来工作,让霍尔效应在无强磁场的情况下也能发挥作用。这有望大大降低芯片发热量,进一步缩小芯片的体积,增强芯片性能。”
李力说:“这是制造量子计算机的基础,量子计算机的计算速度,储存能力等都将比现有计算机有巨大的提高。”
蓝洋说:“目前我们飞船上的量子计算机的运算能力到底有多强大?”
李力说:“在1994年,人们采用1600台工作站实施经典的运算花了8个月将数长为129位的大数成功地分解成两个素数相乘。若采用一台量子计算机则1秒钟就可以破解。随着数长度的增大,电子计算机所需花的时间将指数上升,例如数长为1000位,分解它所需时间比宇宙年龄还长,而量子计算机所花时间是以多项式增长,仍然可以很快破解。”
蓝洋说:“所以,量子计算机将掀起一场划时代的科学革命,推进人类文明将发展到崭新的时代。”
蓝洋说:“那么,目前的量子芯片升级研发的进展又如何?”
李力说:“有几个国家在集中力量在突破半导体量子芯片的科学研究工作,我们中国也曾将态量子芯片研究被列为国家重大科学研究计划重大科学目标导向项目(又称“超级973”)给予重点支持。”
蓝洋说:“但是计算机高速运算有另外一个秘密。”
李力说:“这个我看过了,就是量子计算,量子计算之所以能快速高效地并行运算,除了因为量子态叠加性之外,还因为量子相干性。量子相干性是指量子之间的特殊联系,利用它可从一个或多个量子状态推出其它量子态。
蓝洋说:“多么神秘的量子世界啊!”
李力说:“量子不是一种粒子,而是一种观念或一种概念。量子一词来自拉丁语quantum,意为“多少”,代表“相当数量的某事”。在物理学中,指的是微观世界的一种倾向:物质或者说粒子的能量和其他一些性质都倾向于不连续地变化。这其中还包含深刻的量子态叠加原理。”
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