科学家尝试用单个原子构建计算机

科学家尝试用单个原子构建计算机一项新的研究表明，即使是物质的最基本构成部分--原子，也可以作为一个计算库，所有的输入和输出处理都可以通过光学手段进行。在路易斯安那州新奥尔良市杜兰大学的研究人员发表在EPJPlus上的一项新研究中，杰拉德-麦考尔和他的团队证明了原子，物质的最基本构成单位之一可以作为一个计算的存储库，所有的输入输出处理都是以光学方式完成的。麦考尔说："我们有一个想法，即计算能力是所有物理系统共享的普遍属性，但在这个范式中，对于如何实际尝试进行计算，存在着大量的框架。"他补充说，这些框架中最重要的一个是神经形态或水库计算，神经形态计算机的目的是模仿大脑。这一概念是过去几十年来机器学习和人工智能爆炸性发展的基础，并催生了潜在的非线性计算机，在这种情况下，输出与输入不成正比。但这是可取的，因为它可以导致一个足够灵活的计算架构，只要有合适的输入，任何给定的输出都可以实现。"也就是说，如果我们想要一些给定的计算结果，我们可以保证存在一些能够实现该结果的计算输入，"麦考尔说。"如果我们的系统只表现出一种线性响应，那这就是不可能的。"该团队提出了一种非线性单原子计算机，其输入信息直接编码为光，输出也是以光的形式，然后通过光的输出所经过的过滤器来决定计算结果。"我们的研究证实了这种方法在原则上是可行的，同时也证实了这样一个事实：当输入的光被设计成在系统中诱发更高的非线性时，系统的表现更好，"麦考尔说。"我可能会认为，我们通过这项工作试图强调的是，能够进行计算的最小系统确实存在于单个原子的水平上，而且计算可以纯粹用光学过程进行。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347379.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347379.htm

谷歌科学家发布：量子计算机取得重大突破

谷歌科学家发布：量子计算机取得重大突破谷歌科学家最近在ArXiv平台上发布了一篇预印本论文，声称在量子计算机领域取得了重大突破。他们表示，通过对Sycamore处理器的升级，谷歌成功提升了量子位的数量，从之前的53个增加到了70个。这次实验中，谷歌科学家们执行了一项名为随机电路采样的任务，这个任务在量子计算中用于评估计算机的性能和效率。通过运行随机电路并分析结果输出，科学家们测试了量子计算机在解决复杂问题方面的能力。谷歌的研究结果显示，升级后的70个量子位的Sycamore处理器在执行随机电路采样任务上比业内最先进的超级计算机快了几十亿倍。例如，需要业内最先进超级计算机Frontier计算47.2年才能完成的任务，53个量子位的Sycamore处理器只需要6.18秒就能完成，而新版的70个量子位的Sycamore处理器速度更快。来源，，来自：雷锋频道：@kejiqu群组：@kejiquchat投稿：@kejiqubot

科学家提出用液晶构建计算机的新构想

科学家提出用液晶构建计算机的新构想两位科学家在最新一期《科学进展》杂志上撰文提出了一种新的计算机制造方法：用液晶构建计算机，这种计算机将使用分子的朝向来存储数据，其计算方式类似量子计算机，但比量子计算机更容易构建，有望比传统计算机处理更多信息。来自斯洛文尼亚卢布尔雅那大学的伊格·科斯和美国麻省理工学院的约恩·邓克尔提出了一个使用向列型液晶而非电子器件作为基本构件建造新型计算机的方案。他们认为，液晶中的涟漪和瑕疵，可用来制造这种新型计算机。液晶由棒状分子组成，这些分子能像流体一样晃动，但在向列型液晶中，这些分子大多彼此平行。对于电视屏幕等设备，在制造过程中必须去除朝向错误方向的奇怪分子，但这些缺陷是构建液晶计算机的关键。研究人员指出，在普通计算机内，信息被存储为一系列1和0，而在液晶计算机中，信息将被转换成一系列有缺陷的朝向，根据朝向的不同，液晶缺陷可编码为不同的值。电场可用来操纵分子进行基本计算，类似于普通计算机内简单的逻辑门电路的工作方式，在所提出的新型计算机上，这些计算将显示为在液体内传播的波纹。因为液晶计算机不会只使用0和1，所以它的一些计算将类似于量子计算机的工作方式，量子计算机的基础存储单位量子比特可以为叠加状态，因此可同时处理比传统计算机更多信息。而且，由于液晶技术相当先进，用它们来构建计算机或不会像构建量子计算机那样耗时。研究人员指出，其他实验中已成功地用电场将液晶缺陷移动并组装成图案，因此构建向列型液晶计算机最基本的技术已经存在。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307469.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307469.htm

科学家首次在量子计算机中重现可穿越的虫洞

科学家首次在量子计算机中重现可穿越的虫洞爱因斯坦本人在他的广义相对论中提出了它们的存在，此后的几十年里，科学家们一直在研究我们可能在哪里以及如何找到它们。但对它们的特性仍然知之甚少，几种相互矛盾的模型都有可能。这就产生了一个悖论--为了找出更多的知识，我们需要对真正的虫洞进行观测，但为了观测它们，我们又需要找出更多的东西，这样我们就知道要寻找什么。计算机模拟可以帮助打破这一怪圈，让物理学家测试不同的虫洞模型，以观察它们可能会有什么表现。在新的研究中，科学家首次实现了这一点。不过这种模拟不能在普通的计算机上运行--它需要量子计算机的力量，量子计算机可以进入量子物理学的奇特领域，进行传统计算机无法企及的计算。该团队正在研究虫洞和量子物理学之间的有趣关联--虫洞在眨眼间将东西送过宇宙的想法听起来很像量子传送，在那里，信息可以在两个纠缠的粒子之间立即发送，无论它们相距多远。来自加州理工学院、哈佛大学、费米实验室和Google的科学家利用Google的Sycamore量子处理器首次模拟了虫洞。关键是一个被称为SYK的既定模型，它可以模拟量子引力效应--在这种情况下，研究小组将两个简化的SYK系统纠缠在一起，然后将一个量子比特（qubit）的信息发送到其中一个。果然，该信息从第二个系统中出现了。这不仅证明了量子传送，而且由于这两个SYK模型也模拟了量子引力，它是对现实世界中可穿越的虫洞如何工作的现实模拟。长期以来，人们一直预测，为了使虫洞保持足够长的开放时间，以便有东西通过，它需要受到负能量爆炸的冲击。在模拟中，研究小组测试了这一想法，并发现只有当他们用模拟的负能量脉冲击中它时，虫洞的特征才会起作用--但不是正能量。该团队说，这验证了该模型所代表的不仅仅是一个标准的量子传送事件。当然，这与实际的时空隧道相去甚远，但该团队表示，如果现实世界的虫洞存在的话，这个模型可以帮助物理学家探测其特性。这可能会促进我们对它们的理解，以至于我们最终会研究出如何在宇宙中寻找它们。这项研究的主要研究人员玛丽亚-斯皮罗普鲁说："我们发现了一个量子系统，它表现出引力虫洞的关键特性，但又足够小，可以在当今的量子硬件上实现。这项工作构成了向使用量子计算机测试量子引力物理学的更大计划迈出的一步。它并不像其他计划中的实验那样替代对量子引力的直接探测，这些实验可能在未来使用量子传感来探测量子引力效应，但它确实提供了一个强大的测试平台来锻炼量子引力的想法。"该研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334117.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334117.htm