丹麥和美國的研究人員近日通過研究提出了一種制造光子晶體管（Photon-transistors）的新理論，這表明科學家向制造量子計算機的目標又前進了一步。相關論文8月26日在線發表于《自然－物理學》上。
量子計算機具有令人難以置信的處理復雜任務的能力，一旦制造成功，必將帶來一場計算機的革命。但是要制造量子計算機，存在相當多的困難，其中之一便是處理信息的晶體管的制造。目前計算機處理的信號是電信號，但在量子計算機里，信號將可能是光信號，它將使用光子進行工作。此次研究的領導者、丹麥哥本哈根大學尼爾斯波爾研究所的量子物理學家Anders S?ndberg S?rensen表示，量子計算機要正常工作，光子之間需要碰撞并相互影響。這在實際操作上相當困難。
為了達到這一目的，S?rensen和合作者發展了一種新的理論。他們使用原子作為媒介物，根據以前的發現——借助于超導納米線，微波可以聚焦于原子，他們認為使用可視光線應該同樣能夠做到。
在新的理論中，將原子靠近納米線，兩個光子對準原子發射，當它們擊中原子時，兩個光子間就發生了相互影響，一方將所帶信息傳給了另一方。光子獲取信息后，信號就會繼續向前傳輸。這些信息以比特的形式傳輸，在量子光學里，一比特僅僅只是一個光子，而不像使用光纜時每一比特都是由數百萬的光子構成。
量子計算機一直是科學家的夢想，此次的研究為制造量子計算機所需的光子晶體管又邁出了重要的一步。
圖片說明：兩個光子在一個原子上發生碰撞，一方將所帶信息傳給了另一方
(圖片來源：Anders S?ndberg S?rensen, associate professor, University of Copenhagen)
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