MIT新发现：光速计算

2015-8-3 10:33| 发布者: 安丰贞| 查看: 1279| 评论: 0|来自: 研发埠

摘要: 对物理专业博士二年级学生Sergo Cantu来说，未来的计算应该是以光速进行的信息流动，并通过安全性极高的网络进行传播。在Cantu的眼里，要实现这种对未来的设想，需要借助于激光技术─他是一名Texas大学的一名本科毕业生，毕业后成为MIT物理项目的研究生。该项目旨在促进学生完成博士过渡的课程。这个项目也使他第一次踏进MIT的超冷原子中心，在那里从事他的研究工作。 ... ...

（译者：王培德）

       对物理专业博士二年级学生Sergo Cantu来说，未来的计算应该是以光速进行的信息流动，并通过安全性极高的网络进行传播。

       在Cantu的眼里，要实现这种对未来的设想，需要借助于激光技术─他是一名Texas大学的一名本科毕业生，毕业后成为MIT物理项目的研究生。该项目旨在促进学生完成博士过渡的课程。这个项目也使他第一次踏进MIT的超冷原子中心，在那里从事他的研究工作。

       Cantu表示，“最近，原子物理学经历了一次变革，对我来说这次变革是令人振奋的，我很乐意投入到这种变革当中。我们可以控制激光的频率以提高计算的精密度和准确度。这样，我们可以更方便地控制激光与原子的相互作用。”

研究生Sergo Cantu研究激光来以提高计算速度和安全性

量子计算

       Cantu的研究使用光作为信息载体参与计算。由于光速十分快，因此它可以支持非常高效、快速的计算，这种计算能力远远超过了我们现有的计算能力。但是，Cantu也担心，用光做信息载体有一定的挑战性，因为光速实在是太快了。

       Cantu还表示，“光的运动不变慢，而且光总是处于运动状态，因此很难作为信息载体。你都对你加载的信息都不肯定，你还怎么复现你所需要的信息？”

       Cantu和它的同事们使用了一种电磁感应光透明的技术。这种技术可以帮助科研人员降低光的传播速度，当光线穿过一个原子气体时，光速会降低至100m/s，这比光在真空中的传播速度慢了一百万倍。这样科研人员就可以在某一时刻将信息─原子集群─载入到一个光载体单元上。光在跟其他物质参与反应时有一定的惰性─甚至与自身反应时都能表现出惰性─但Cantu和他的团队实现了在光子的尺度上对光和原子之间的特定反应的控制，并利用这来传输和交换信息。

       Cantu说，“我们正在对不同波长类型的激光进行研究─例如，红色激光以及绿色激光。每一种波长的光与原子的相互作用都不同，因此可以保证传输信息的多样性。”

相当安全

       如今，电脑可以通过光纤进行数据通信。但是使用这种方法进行数据通信，第三方可以在信息接收者还没有意识到不安全的时候，对信息进行拦截。而量子计算最让Cantu感到兴奋的就是这种光子尺度的计算会阻止这种卑鄙的拦截行为。

       如果第三方拦截了通信载体光子，信息的接收者会接收到一个不完整的信息，同时立即通知接收者有人试图未经授权进行访问。

       量子计算的消息传送很像发送短信，只是一个时刻只发送一个单词。第三方如果想要拦截信息，只能得到少量的信件，信息接收者会接收到丢失了这些信息的信件，提醒有人试图干涉信息传递。这种高安全级别的信息传递可以用于政府和金融机构，当然也可以用于个人电脑。

       Cantu开玩笑，“我一般只给比人发猫的照片，当然是很安全的猫的照片。但量子计算的目的是保证你与世界的互动更加安全，这对于我来说是一个巨大的优势，无论你是谁或你要发送什么信息。”

一个相当好的开端

       虽然Cantu已经有一定成就了，在MIT已经做了一部分粗略的工作：他要面临中期考核，感觉准备地很充分，但是却仅仅得了百分制的9分。

       Cantu说，“对我而言，这是一次很现实的考核，我不明白为什么我要这么拼命。”

       之后他意识到原因是他的态度。考试后一周，他注意到班里一位比较年长的同学十分细心。当教授为他安排第二次中期考核时，他决定效仿这位同学。最终他得了99分，愉悦的心情地通过了中期考核。

       “就是那时我终于知道，有时候你必须要切断所有退路，才能逐步走向成功。”他回忆道，“我开始不再关心问题的答案是什么，我开始更加积极主动地关心我如何提出问题以及怎么解决问题。我的科研经历从那之后就变得积极主动了。”

       Cantu在MIT继续深入研究。他回忆道，他在Texas州和墨西哥的边境，早起没有接触太多的科学知识，之后他成为了 Clubes de Cienca非盈利俱乐部的一员，这个俱乐部中有需许多像他一样背景的互联网专业的学生，之后这个俱乐部就开始帮助墨西哥填补了这个空白。这个组织现在已经有多达1000多名学生，75为科研人员遍布全国的六个城市。Cantu主要负责组织的资金以及负责进入墨西哥工作的科研人员的协调工作。

       “比较不幸的是，我所在的社区里从事科学研究事业的人不多，我认为这是因为教授科学的方式不对，这种方式失去了人性。”Cantu补充道，“科学，说到底，应该是你我这样的人应该做的事情，我认为从事科研是很有成就的，因此我也会将我的想法讲给他人。”

       译自：http://newsoffice.mit.edu/2015/student-profile-sergio-cantu-0713
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