近日，美國麻省理工學(xué)��(MIT)電子研究實驗��(RLE)、哈佛大��(xué)以及奧地利維也納技��(shù)大學(xué)的科��(xué)家們指��，他們研制出了一種由單個光子控制的全光開關(guān)，新的全光晶體管有望讓傳��(tǒng)計算機和量子計算機都受益��

新的全光開關(guān)的核心是一對高度反光的鏡子。當(dāng)開關(guān)打開��，光信號能穿過這兩面鏡��，當(dāng)開關(guān)��(guān)閉時，信號中��20%的光能穿過鏡��。如此一��，這對鏡子就構(gòu)成了所謂的光學(xué)共振��。該研究的領(lǐng)��(dǎo)��、MIT物理��(xué)教授弗拉達·烏勒提解釋��，如果鏡子間的距離根��(jù)光的波長精確地調(diào)��，那么，對某些波長的光來��，鏡子就是透明的，這就是默��(rèn)的“開”狀��(tài)��

在ERL的實驗中，兩面鏡子間的空腔內(nèi)充滿了超冷的銫原子組成的氣體。一般情況下，銫原子與穿過鏡子的光“井水不犯河水��。但如果某個“門光子”以不同的角度射入兩面鏡子的中間，將一個原子的一個電子推入更高能��(tài)，它就會改變空腔的物理特��，使光無法再通過空腔，令開關(guān)��(guān)����

隨著傳統(tǒng)計算機芯片上��?fù)淼木w管越來越��，芯片的能耗與日俱增且變得更熱，這款全光晶體管或許可以解決這兩個問��。當(dāng)��，超冷的原子云團并非��(wǎng)��(luò)服務(wù)器內(nèi)晶體管的理想��(shè)計方��。烏勒提說：“對于經(jīng)典計算來��，這只是一個概念性的實驗。我們也能在光纖或固片內(nèi)使用不純凈的原子做出同樣的設(shè)��?��?/p>

這款��(shè)備可能對量子計算機來說更有益處。量子計算依靠量子機制內(nèi)在的不確定性來處理信息，其信息處理速度��(yuǎn)��(yuǎn)快于傳統(tǒng)機器。普通的信息比特只能代表0或��1，而量子比特以0��1的疊加狀��(tài)存在，這種模糊性使幾個量子比特可以被并行處理，因此可以一次執(zhí)行多個運����

科學(xué)家們已��(jīng)使用激光捕獲離子和核磁共振制造出了原始的量子計算��，但很難讓量子比特保持疊加狀��(tài)，光子更容易保持疊加狀��(tài)，科��(xué)家們可��(jù)此制造出一系列處于疊加狀��(tài)的光��(xué)電路。更重要的是，烏勒提表示，傳��(tǒng)晶體管可以將電信號內(nèi)的噪音過濾掉，而量子反饋則能將量子噪音抵消，因��，人們能制造出通過其他方法無法獲得的量子狀��(tài)��

這一開關(guān)也能用做目前還沒有的光探測器：如果光子撞上了原子，光無法通過空腔，這意味該��(shè)備可以在不破壞光子的情況下探測其蹤跡��

斯坦福大��(xué)電子工程��(xué)教授耶萊娜·烏克維斯則��(rèn)為：“計算設(shè)備的能耗是一個大問題。新��(shè)備的美妙之處在于，它能真正在單光子狀��(tài)下開��(guān)，因��，能量損失更��。應(yīng)該可以在更容易整合進計算機芯片��(nèi)的物理系��(tǒng)上重��(fù)該實��?��?/p>