德国科学家创造奇迹 成功让光停留并储存60秒

1999年，一组研究人员曾让光速降至每秒仅17米。2001年，另一组研究人员设法让光停住，但仅仅停留了几分之一秒。几个月后，另一组研究人员将光停留的时间延长到16秒。而这一次，德国研究人员让光停留了整整一分钟。

将光拦截、储存再释放是研制量子中继器的重要步骤。量子中继器是未来的量子计算机的重要组成部分。携带数据的光必须被储存一定的时间，然后再根据其携带的数据被传输给目的地。为拦截和储存光，研究人员首先要使用一个通常完全不能传输光的晶体。然后使其降至非常低的温度，再用一束激光照射使其形成量子叠加，使一定波段的光能够通过。接着，他们让另一束激光通过现在已经透明的晶体，同时使晶体失去透明性，从而拦截晶体内部的激光。

研究人员发现，他们能让光在晶体内部停留60秒。运用同样的技术，研究人员能让某一特定类型的光停留60秒。这就好比让一束光从一扇门进入暗室，然后关上门，一分钟后打开对面的一扇门，让光出去。

研究人员说，他们的研究发现表明，使用其他晶体也许可以延长光停留的时间。要使他们的技术运用到现实世界中的计算机上，研究人员还需找到一种在室温下储存和传输光的方法。

谷歌研制比普通电脑快万倍的量子计算机

谷歌计划参与创办一个研究量子计算的实验室，这无疑是对量子计算技术的认可。自1999年以来，加拿大公司D-Wave一直在从事量子计算技术的研究。

由D-Wave生产的一台量子计算机将安装在美国宇航局艾姆斯研究中心――距离谷歌位于山景城的公司总部不远。这台量子计算机由非盈利机构大学空间研究协会负责管理。

这一计划旨在使谷歌和其他机构的研究人员，尝试利用量子计算机解决不同类型的计算问题。量子计算机得名于量子力学，长期以来，研究人员一直认为，量子计算机的运行速度将远远快于传统计算机。

IBM和微软等许多科技公司都在研究量子计算技术。D-Wave是唯一销售量子计算机硬件的厂商。洛克希德马丁公司2010年采购了一台量子计算机，安装在与南加州大学联合成立的一个研究中心。

安装在艾姆斯研究中心的量子计算机需要通过由谷歌及其合作伙伴进行的一系列测试。市场研究公司IDC分析师史蒂夫•康维(Steve Conway)说，“这台量子计算机的实际处理能力尚不得而知。但是，像谷歌这样的公司采购量子计算机，对量子计算技术而言就是一大进步。”

谷歌研究人员哈特穆特•内文(Hartmut Neven)发表博文称，该公司希望量子计算技术可以推动机器学习领域的发展，在疾病治疗、跟踪气候变化和开发语音识别技术方面发挥作用。

艾姆斯研究中心发表博文称，新系统可能的用途包括更好地解决空中交通管制、机器人，以及任务规划和调度等领域的问题。

对D-Wave量子计算机的测试，将利用选定的算法比较它与配置英特尔芯片的传统计算机的性能。D-Wave表示，在某些测试中，量子计算机的速度快1.1万倍。D-Wave首席执行官弗恩•布劳内尔(Vern Brownell)说，“我对此感到吃惊。在计算机科学发展的历史上，可曾有一种新技术的速度比上一代技术快1.1万倍？”

各方没有披露与新实验室相关的财务资料。但业内人士估计，D-Wave量子计算机的价格约为1000万美元。

传统超级计算机可能利用大量商品化芯片完成运算任务。相比之下，D-Wave量子计算机只配置一个由至多512个“量子比特”(qubits)组成的芯片。对于部分问题，量子比特能同时尝试所有可能的解决方案，迅速找到最优的解决方案。

但是，D-Wave量子计算机要求芯片采用超导材料制造，而且要求环境温度接近绝对零度。

D-Wave投资方包括亚马逊首席执行官杰夫•贝索斯(Jeff Bezos)和风险投资公司In-Q-Tel。D-Wave没有披露融资金额，但据布劳内尔透露，D-Wave融资总金额超过1亿美元。

量子电脑将改变世界

Google和美国太空总署(NASA)两家机构前日宣布合资购入一部比传统计算机快3600倍的“D-Wave”量子计算机，并建立专门实验室，研究借助量子计算推动人工智能等课题。Google冀用量子计算机解决人工智能学习的难题，如改进个性化搜索、面部或语音识别等。

这标志着比现时的计算机速度快一万倍的人脑形式的计算机已经从理论进入实用阶段。将来世界上许多事情都会改变。第一个改变，大量自动生产化工具会在量子计算机的统筹、策划、控制之下，进行复杂的加工生产，更加节省成本，大大提高竞争力。从而也造成更多文职人员和工人失去了工作岗位。世界进入更加严重的贫富悬殊的时代。资本主义制度如果不改革，更多的社会成员，会不满意资本操纵、技术操纵的状态，让人成为了比机器更不值钱的、可以随时牺牲的劳动工具。

第二个改变，人类将会更加高寿，能够活过100岁的人，相当普遍。人类患病的根本原因是遗传信息密码失灵所造成的，无论是糖尿病、艾滋病、癌症、心血管病、各种冠状病毒传染疾病，都需要解读遗传信息和基因组合，这涉及复杂的运算和数字分类，有了量子电脑，诊断各种疾病和开出最佳的治疗方案，将会非常快捷而且准确。

第三个改变，科技大突破的时代来临。所有的科学研究，涉及大量的数字计算和数据的分类，有了量子计算机，可以大大提高人类突破科技的能力，缩短了科学攻关的时间表，过去没有办法解决的科学难题，可能得到快捷的解决办法。

第四个改变，计算机整理了大量的数据，一般人根本很难查阅，因为一般的关键词，基本不能把浩如烟海的同类资料，先作分门别类。有了量子计算机，人们搜寻有关材料，将会得心应手，可以精确地把相关的材料找出来。

第五个改变，罪犯更加寸步难行，警察将会掌握更快速追捕盗贼的方法。现在公众的场所都设有监视摄录机，能够把在公共场合犯案的人的容貌拍摄下来，但是要找寻这个人却非常困难。量子计算机能够非常快捷准确地辨认出画中人的面貌特征，并且迅速找寻到他的所有数据。今后旅客通过海关的时侯，凭着面貌，就可以过关。

第六个改变，语音识别系统的运用将会非常发达，不同的语言和文字的翻译将会非常准确和快捷。中国人可以很快就通过英文的网络，看到了中文版的文本。使用计算机的人不必在键盘上进行打字，可以用读音的方法，进行文字的输入。世界不同的人，只要拿着一部手机翻译，立即可以互相对话。世界一体化会大大加快。

研究人员借量子物理学特性打造玻色子计算机

量子计算机依靠的是原子和其他粒子的奇特特性。最小水平的世界是一个模糊的世界，这一领域是由量子物理学掌控的，其中的微粒似乎能够同时处于两个位置，或者同时向相反的方向旋转。这种新型计算机依靠的是“玻色子”微粒，而且类似于量子计算机，在一些重要的方面与传统计算机有所区别。普通计算机将数据表示成1和0，这种二进制数字也就是所谓的比特。然而，量子计算机使用的是量子比特，能够一种所谓的“叠加”状态同时进行开、关动作。  

这就使这种设备能够同时进行两种运算。量子物理学允许存在这样的行为是因为它允许微粒同时存在于两个位置或者同时向相反的方向旋转。一般而言，量子计算机能够比传统计算机更加快速的解决某些问题，因为量子计算机能够同时通过每一种可能的组合运行。然而保持量子比特的叠加状态是具有挑战性的，而且当更多的量子比特参与其中的时候，问题就会变得更加困难。同样的，组建比传统计算机更加强大的量子计算机已经证实是非常困难的。

虽然如此，现在有两个单独的科学家团队已经组建了一种被称作玻色子取样计算机的新奇设备。这些设备被描述成是传统计算机和量子计算机的一座桥梁，它们也利用了量子物理学的奇异特性。尽管玻色子取样计算机理论上功能不如量子计算机，但是这种设备仍然在某些方面超越了传统计算机。除此之外，玻色子取样计算机并不需要量子比特。澳大利亚昆士兰大学的一位量子物理学家马修•布鲁姆说道：“同样的，从技术上讲创造一个全尺寸的量子计算机远比组装简单的多。”

玻色子取样计算机事实上是一种特殊的量子计算机。布鲁姆说道：“玻色子取样计算机和普遍的量子计算机之间的主要区别在于，玻色子取样计算机无法解决量子计算机能够解决的通用集合问题。但是它们仍然被推测能够解决那些对于传统计算机来说非常棘手的问题。玻色子取样计算机是量子计算机的一种过渡模型。”