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半导体“混血”纳米设备可控制量子比特自旋
半导体“混血”纳米设备可控制量子比特自旋
美国科学家使用其研发的独特的金属—半导体“混血”纳米设备，演示了一种新的光和物质的相互作用，且在仅为几纳米的胶体纳米结构中首次实现了对量子比特自旋进行完全的量子控制，这些新进展朝着制造出量子计算机迈开了更加关键的一步。该研究成果发表在7月1日的《自然》杂志上。马里兰大学纳米中心的物理学家欧阳敏教授领导的研究团队表示，新发现将加速推进与量子计算和能源生产有关的纳米设备的出现，比如，研发出更高效的光伏电
美国科学家使用其研发的独特的金属—半导体“混血”纳米设备，演示了一种新的光和物质的相互作用，且在仅为几纳米的胶体纳米结构中首次实现了对量子比特自旋进行完全的量子控制，这些新进展朝着制造出量子计算机迈开了更加关键的一步。该研究成果发表在7月1日的《自然》杂志上。&&&& 　　&&& 马里兰大学纳米中心的物理学家欧阳敏教授领导的研究团队表示，新发现将加速推进与量子计算和能源生产有关的纳米设备的出现，比如，研发出更高效的光伏电池，或促进诸如生物标志物等其他基于光与物质相互作用的技术的发展。实际上，该研究团队已经开始使用这种技术来研发新的、转化效率更高的光伏电池。&&&& 　　&&& 欧阳敏团队使用化学热力学方法，在溶液中制造出了一系列不同的“混血”组合物，每一个组合物都有一个单晶半导体壳，里面包裹着金属。在最新的研究中，研究人员使用这些金属/半导体“混血”而成的纳米设备，在实验室中演示了一个等离子（金属发出的）和一个应激子（半导体壳发出的）之间的“可调共振耦合”，结果，这种耦合加强了光学斯塔克效应（60多年前，科学家研究光和原子之间的相互作用时，发现了该效应，该效应表明，可以用光来改变原子的量子状态），因此，有望通过光来控制量子状态。&&&& 　　&&& 美国国家标准与技术研究院原子物理分部的加尼特·布莱恩表示，过去的几年中，很多研究人员正在研究金属和半导体组成的异种纳米设备，并使用这种纳米设备作为“纳米天线”与半导体纳米设备以及光发射器内外的光进行更有效的耦合。&&&& 　　&&& 布莱恩表示，欧阳敏领导的这项研究表明，金属纳米天线周围环绕着半导体外壳这样的纳米设备能够完成同样的目标，而且，这样的结构简单易制造，应用范围也很广。最重要的是，科学家能够通过操纵这种光和物质的耦合，对半导体纳米发射器进行相干量子控制，而量子信息的处理过程中必须实施这种控制。 　　&&& 欧阳敏团队认为，使用其研发出的晶体—金属“混血”纳米设备，他们能够完成这种相干量子控制。而且，新纳米设备也对晶体外延生长大有裨益。晶体外延生长一直是制造单晶半导体和相关设备的主要方式，新方法可避免限制晶体外延生长的两个关键因素：沉积半导体层的厚度和晶格匹配。&&&& 　　&&& 马里兰大学的科学家指出，新方法除了增强其“混血”纳米结构的能力外，并不需要传统的晶体外延生长所需的洁净室，也不需要在真空中才能产生的物质，因而有利于大规模生产。
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深圳瑞琦电子经营部量子动量和位置是怎样测量的？ 只能测出一瞬间的位置吗_百度知道
量子动量和位置是怎样测量的？ 只能测出一瞬间的位置吗
波函数坍塌只可能是一瞬间的事？是不是说如果不是这样薛定谔方程就不成立了？
我有更好的答案
问题涉及量子力学中的不确定性原理或者测不准原理在量子力学里，海森堡不确定性原理（Uncertainty principle）表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式ΔxΔp≥h/4π海森堡测不准原理是通过一些实验来论证的。设想用一个γ射线显微镜来观察一个电子的坐标，因为γ射线显微镜的分辨本领受到波长λ的限制，所用光的波长λ越短，显微镜的分辨率越高，从而测定电子坐标不确定的程度△q就越小，所以△q∝λ。但另一方面，光照射到电子，可以看成是光量子和电子的碰撞，波长λ越短，光量子的动量就越大，所以有△p∝1/λ。
不止能测出一瞬间位置?
所测的就是某时刻的瞬时速度，及瞬时位置
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世界最大芯片制造商Intel宣布全新量子计算机制造方案！
无论问题再复杂，最好的解决方案也可能一直都在你的身边——芯片巨头Intel打算向世人证明这一点。在这场与IBM、微软和Google等竞争对手关于量子计算机研发的较量中，Intel打算另辟蹊径，利用自己的长项硅晶体管来杀出一条血路。
Intel在俄勒冈州波特兰的研发中心和荷兰代尔夫特理工大学QuTech量子研究所，去年签订了一份金额达到5千万美元的研究合同。近日，Intel量子研究团队宣布，他们开发出了将量子计算机需要的超纯硅附着在传统微电子工业标准晶圆上的技术。
Intel和QuTech相关项目负责人参观实验室
超纯硅 + 标准晶圆 = 量子计算？
目前，用超导电路制造量子比特是各方采用的主流方法，除Intel之外，尚未有其他工业界和学术界团队提出基于硅制造量子比特的量子计算机方案。
人类目前用超导电路制造的量子计算机，最多只包含几个量子比特，而一台量子计算机需要几千个甚至几百万个的量子比特才有真正的应用意义。
Intel量子计算硬件研发团队负责人吉姆·克拉克（Jim Clarke）表示，用硅制造量子比特更容易达到要求的量子比特数目（当然，Intel同时也在研发基于超导电路制造量子比特的技术）。硅的优势在于：可以利用传统微电子工业几十年来积累的大规模集成电路制造经验。
Intel的工程师表示，目前已经可以将超纯硅附着在标准工业级晶圆上
Intel方案是：将一个电子约束在改进后的晶体管中，然后利用该单电子的自旋特性来建立量子比特。克拉克表示，大量制造晶体管是非常成熟的技术，借助Intel在微电子工业的雄厚积累，通过对晶体管稍加改动，就可以制造出性能合乎要求的量子比特。
Intel团队对硅情有独钟的另外一个原因是：硅量子比特比超导量子比特更稳定。量子之间的相互作用很弱，极易受到干扰导致计算错误，而微电子工业界在保证大量晶体管的稳定性方面已经有丰富的经验。
澳大利亚新南威尔士大学量子比特研究团队成员安德鲁·杜拉克（Andrew Dzurak）表示，Intel已经在与两家材料技术公司——Urenco和Air Liquide——合作，以期尽快获得成果。
目前，Intel与QuTech合作进行的容错量子计算（Fault-tolerant Quantum Computing, FTQC）研究项目，主要涉及的方向包括：
● 硅量子点的电子自旋量子比特
● 超导传输子量子比特
● 用低温电子学方法控制与测量量子比特
● 经典控制电路与量子比特的交互连接
Intel和QuTech的联合研发团队
现已取得的进展
2015年9月项目开始之初，双方主要精力都放在将自旋量子比特的规模扩大到3-4个量子点的实验上。但规模化的瓶颈在于设备间差异，研究团队花费了大量时间来进行校正。通过引入模式识别的相关概念，目前已初步实现了校正过程的自动化。
第二个研究关键点是通过硅材料代替砷化镓（GaAs），来改善相干时间。取得的研究成果是将自旋退相干时间优化了100倍，而且实现了极高的自旋操作可靠性。最终，形成了基于浮动栅极的大型量子点二维阵列的初步构想。
相干时间就是信道保持恒定的最大时间差范围，发射端的同一信号在相干时间之内到达接收端，信号的衰落特性完全相似，接收端认为是一个信号。
目前，研究团队已开始着手开发低温环境下工作的FPGA平台，用来控制大型量子比特阵列，同时获取读数。由于该平台架构比较精简，从而减少了从基准温度到常温的变化所带来的交互作用，不需要高成本的加热循环，就能重建对量子比特的控制功能。
FPGA平台的一些组件已通过深亚微米CMOS技术进行了整合，并在4K及更低温度下通过了测试，在1.2GHz的带宽条件下获得了比1K噪声温度更好的结果。最终开发出了单电子晶体管和低温CMOS模型。
关于超导方面的工作主要则集中在超导量子处理器、常温下的电子学，以及相关软件的开发。芯片制造方面，最重要的是如何将处理器的横向I/O（输入输出）模式过渡到完全垂直的I/O模式，这是增加量子比特数量的关键所在。
垂直I/O的开发涉及到一系列的新制造工艺，包括硅基底深刻蚀、超导体3D结构敷形涂覆、芯片在多层PC板上的铟焊一次成型。Intel在此类制造工艺方面拥有深厚的技术累积。
在控制方面，主要着眼于数字与微波模拟电路在超导量子比特中的规模化控制，包括高精度脉冲、任意波形发生器、能量放大器、I/Q混合器，以及多路复用读出器和脉冲序列的FPGA平台。
用于控制复杂处理器的量子指令集架构目前已经开发完成，并在1量子比特层面通过测试，这是非常关键的一步。2016年的主要目标将是开发17量子比特的超导集成电路，以及与之匹配的软件控制系统。
此外，即使是走超导量子比特路线的研究团队，也不同程度地采用了成熟的芯片制造技术。但是，超导量子比特比晶体管大得多，因此大批量制造超导量子比特并将其集成在芯片上存在诸多技术困难。
查德·里格提（Chad Rigetti）也承认，大规模制造和集成超导量子比特难度很大，但是他认为，这些困难并非不能解决。他是致力于超导量子比特研发的初创公司Rigetti Computing的CEO和创始人。
Google与里格提持有相同观点：再过几年，他们就能制造出包含上成百上千个超导量子比特的芯片，在化学和机器学习等领域施展碾压传统计算机的计算能力。
编译：离子心
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今日搜狐热点粒子的自旋是怎么测量的_百度知道
粒子的自旋是怎么测量的
很多粒子的自旋可以通过理论推断出来，但怎么通过实验证实？实验中怎么测量粒子的自旋？
有很多种验证方法，最基本的就是斯特恩-盖拉赫实验，实验证明了引入了电子自旋等于二分之一才能和实验相符。具体是这样的，一个原子原本就具有一个轨道角动量，但可以有奇数个个方向，所以在非均匀磁场作用下让原子束穿过则会在屏上接收到奇数个个方向过来的原子。然而得到的结果却是偶数个方向，所以为了解释这一现象两个荷兰学生引入了电子自旋等于二分之一，即原子本身的角动量和电子自旋角动量耦合之后得到一个总角动量，如此就可以很好地解释了。
采纳率：43%
高深的东西，我也很想知道，等答案。
一般是用自旋因子（Landé因子）gs的理论推导和实验测量来建立联系，从而计算粒子的自旋给你个网址，可以参考一下
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