Wikimedia Taiwan/Photonics Program/宣傳稿/2016年4月19日

最近加拿大總理突然簡單地介紹量子電腦的原理,許多朋友跟記者都因此上了一課。不過關於量子電腦,其實很早以前就有科學家想到,如果光線傳輸的過程不會產生無用的熱量的話,那剛好可以跟要進行大量運算的量子電腦搭配,這樣就不用擔心因主機過熱而影響運算等問題。

不過雖然一直都有小規模的量子電腦實驗,個別技術也獲得蓬勃發展,但直到最近,荷蘭科學家才想出如何在單一光源的情況下整合不同零件的方法。最大的問題在於,雖然科學家早就知道光子通訊與運算的好處,而諸如光子發射器、光子通道、量子設備、探測器等個別元件都已成熟,但要如何將這些彼此不兼容的零件整合成「一輛超級跑車」?只要元件間無法順利串聯時,努力組張的量子電腦直接死機的機率就會大增。

為避免發生像家裡電腦跑到一半,因電源線線路不良而直接跳掉的問題,科學家設計出名為「奈米機械手」的零件。透過這個元件,個別光子進入設備時,人們就能準確地將光子送入它應該出現的電路中。為了更加保障運算效率,科學家們還過優化線路設計及相關材料,讓不同設備間的連結更穩定,訊號中斷情況就能明顯減少。

雖然這次實驗只是在量子電腦的原理基礎上,加入光學科技的研究,試圖讓光學量子電腦的效率逼近傳統處理器。當對這些知識內容都十分熟悉後,便能加以創新以突破困境。但要如何讓讓更多人透過維基百科知道這些科技,則是我們面臨的問題。不過只要有更多熱心、且喜愛光電領域人一同撰寫條目,相信這問題也能夠迎刃而解了。