【本報綜合外電報導】美國物理學家宣布，他們已成功在原子之間建設出一段傳輸數據的管道，朝「量子電腦」的實現邁出重要一步，而這種新型量子電腦的速度，將遠快於當前最強大的超級電腦。

讓光子坐巴士 彼此交流

科學家所進行的實驗，是在兩個超導體迴路之間，順利操縱沒有任何質量的電磁能量團「單光子」，讓它在能在其中進行移動。這個迴路被稱為「量子巴士」，是一段長二十毫米的線纜，置於超低溫中以免產生電阻，讓單光子能順利移動。

美國國家標準暨技術協會研究團隊，在學者席蘭巴率領下，設計出可以進行傳輸、並得以短暫儲存資料達十個奈米秒的線纜；而耶魯大學學者梅吉團隊，則讓兩個量子位元間彼此產生交流，這兩項研究都刊登在英國「自然」期刊中。

梅吉說，這雖然不是科學家首次成功將兩個量子位元加以連結，但卻是科學家首次利用等同於微型電腦晶片的物體，順利經過一段相對而言的長距離，完成這項實驗。

若擴展成網路 夢想實現

雖然實驗尚未完全成功，但理論上它可以製造出多重固態量子位元網。加拿大滑鐵盧大學量子計算研究所所長拉弗賴米評論說：「這些研究證實，量子巴士可居中促成超導量子位元間的互動，而原則上這種量子巴士還可以擴展成固態量子位元網。」

他說：「實驗顯示，若能加強對系統的掌控，就能朝製造量子電腦邁出重要一步。」

相對於利用二進位法的○與一來保存資訊，量子計算則根據量子力學原理，進而控制更細微、原子層級的狀態變化。目前的數位科技，一切是用○或一來表示，但若透過光子來操控原子間的變化以進行計算，將能超越原本限制，大幅增加電腦計算力。這也是量子電腦較傳統超級電腦更快的主因。

光子捕捉技術 尚待突破

但梅吉說，要操控它就是一個很大的挑戰，因為以光速行進的光子能量消耗極快，一閃即逝、難以捕捉。要實現量子電腦，「我們必須控制每一個單光子所釋放的電訊號。」但他也說，光是一隻手機，每秒就釋放一千億乘以一兆個光子，要捕捉這些變化在目前簡直不可能。

梅吉坦承，目前仍舊無法將量子巴士，擴展成讓量子位元彼此互動的網絡，「要製造真正的量子電腦，必須製造出更多成對的量子位元，沒有數千最少也要數百」。此外，量子巴士線纜需要在超低溫中，以免產生電阻，為了讓實驗運作，線纜必須冷卻至攝氏○下兩百七十三點一三度。