近日，慕尼黑工业大学的研究团队为量子计算技术开发了一种新的组件，不同于常规量子系统仅由基本粒子、原子或是分子组成，这种新型器件由极细的弦组成，包含大约十亿个原子，利用类似于拨动吉他弦振动的原理，可以在“庞大”的规模下呈现出量子力学系统的性质。
据介绍，这种弦由陶瓷和半导体材料制成，每根弦通常长30-50μm，宽不到100nm，需要在洁净室中进行生产，依靠电子束光刻技术在硅片上一层一层地制造，并且所有测试过程都需要在真空室中进行，因为这种纳米弦不能与空气接触，空气分子会使弦受潮。
在真空室中的测量
研究人员使用激光、电场甚至声波来“拨动”纳米弦，检测产生的信号，并用数学或物理的方法总结描述这些系统。经过对多种原型的不断改进，该研究团队的纳米弦已经表现出了非凡的特性：一些纳米弦能以相同的频率振动几毫秒。听起来可能不多，但对于如此微小的物体来说，这已经是一段漫长的时间了，如果将其代换到宏观世界，相当于普通的吉他弦以相同的音调振动大约一个小时。依靠此类系统独特的性质，其可应用于量子力学信息的临时存储，例如将量子位存储在量子计算机中。
控制纳米弦的集成平台
除此之外，由于纳米弦向周围环境发射的能量极少，因此该系统可以在室温下稳定运行。话虽如此，但是与环境的相互作用还是会影响到弦的量子态，使其对所有类型的外部干扰都特别敏感，因此这种纳米弦也可用作特定相互作用的量子探测器或量子传感器，用于检测微小的磁场和力。
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