石墨烯鼓有望成(chéng)爲量子計算機内存

　　科技日報訊 荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現用石墨烯薄片制成(chéng)的“鼓面(miàn)”，能(néng)夠在光的作用下發(fā)生振動，根據這(zhè)一原理能(néng)夠檢測到非常微小的位置和力度的變化，未來有望據此用石墨烯制造出具備超高靈敏度的傳感器設備和量子計算機内存芯片。相關論文發(fā)表在近日出版的《自然·納米技術》雜志上。

　　石墨烯以其獨特的機械和電氣性能(néng)聞名于世，而最近荷蘭的科學(xué)家們發(fā)現，這(zhè)種(zhǒng)神奇材料還(hái)具有一種(zhǒng)獨特功能(néng)。由于單層石墨烯隻有一個原子厚，質量極低，因此研究人員設想能(néng)否用其制造出一面(miàn)能(néng)夠感受到微小振動的“鼓”。這(zhè)面(miàn)鼓的鼓面(miàn)由石墨烯制成(chéng)，敲擊它的鼓槌則是以微波頻率發(fā)射的光。

　　領導這(zhè)項研究的荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的維伯·辛格博士和他的同事(shì)用石墨烯在一個光力學(xué)空腔中對(duì)這(zhè)一設想進(jìn)行了驗證。他們發(fā)現，在光力學(xué)空腔中，他們能(néng)夠通過(guò)觀察光幹涉現象産生的圖案，檢測出物體位置及其微小的變化，精度能(néng)夠達到17飛米（原子直徑的一萬分之一）。

　　物理學(xué)家組織網近日報道(dào)稱，實驗中的光不僅有利于檢測到鼓的位置，同時(shí)也能(néng)夠向(xiàng)鼓面(miàn)施加壓力。來自光的推力非常非常小，但足以推動質量極小的用石墨烯制成(chéng)的鼓面(miàn)，讓其發(fā)生位移。這(zhè)意味著(zhe)科學(xué)家們可以用光敲擊石墨烯制成(chéng)的鼓。根據這(zhè)一原理有望制造出具備超高靈敏度的傳感器設備。

　　此外，科學(xué)家也可以用它來制造内存，這(zhè)些微波光子能(néng)夠將(jiāng)光轉化爲機械振動，并將(jiāng)其存儲長(cháng)達10毫秒的時(shí)間。雖然對(duì)人類而言10毫秒極其短暫，但對(duì)目前的計算機芯片而言這(zhè)已經(jīng)不少了。辛格稱，他們的一個遠期目标是通過(guò)這(zhè)種(zhǒng)二維晶體鼓來研究量子運動。

　　辛格說(shuō)，如果敲擊一個普通的鼓，鼓面(miàn)隻會(huì)發(fā)生上下振動。而如果敲擊的對(duì)象是一個量子鼓，將(jiāng)不僅能(néng)夠通過(guò)敲擊讓鼓面(miàn)發(fā)生振動，還(hái)能(néng)使其形成(chéng)一種(zhǒng)量子疊加狀态：鼓面(miàn)將(jiāng)同時(shí)既在上面(miàn)也在下面(miàn)。這(zhè)種(zhǒng)奇怪的量子運動不僅具有科學(xué)相關性，還(hái)能(néng)夠在量子記憶芯片上獲得應用。在一台量子計算機中，量子比特同時(shí)既可以是0也可以是1，因此其運算速度遠遠超過(guò)目前傳統的計算機。石墨烯制成(chéng)的量子鼓就(jiù)具備這(zhè)種(zhǒng)能(néng)力，它能(néng)夠在用與普通RAM芯片相同的方式來存儲數據的同時(shí)，接收和存儲量子計算機的量子計算結果。