斯坦福大學(xué)的物理學(xué)家開發(fā)出高敏感度的“量子麥克風(fēng)”，可探測(cè)到聲音的微觀能量單位——聲子。研究者表示，這將為造出更小、效率更高的量子計(jì)算機(jī)奠定基礎(chǔ)。愛(ài)因斯坦最早在1907年提出聲子的概念，認(rèn)為聲子是振動(dòng)的原子發(fā)出的能量單位。這些不可見(jiàn)的能量單位，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)頻率可體現(xiàn)為聲音或熱量。

　　就像光子是承載光線能量的微小單位一樣，聲子是承載聲音能量的量子單位，其振動(dòng)能量呈離散狀態(tài)。研究稱，“就像由不同的臺(tái)階組成一段樓梯一樣”。然而這些“臺(tái)階”之間的差異太小了，在這份研究之前，科學(xué)家都無(wú)法探測(cè)聲子的狀態(tài)。

　　這份研究通過(guò)探測(cè)粒子的福克態(tài)來(lái)測(cè)量聲子的數(shù)量，造出了“世界上最敏感的麥克風(fēng)”。不同數(shù)量的聲子體現(xiàn)為不同的?？藨B(tài)。發(fā)布研究的公文解釋說(shuō)，“比如?？藨B(tài)1代表含有1個(gè)聲子，越高的?？藨B(tài)代表越大的音量”。

　　研究者利用超低溫納米機(jī)械共振器，與一個(gè)超導(dǎo)回路結(jié)合造出“量子麥克風(fēng)”。這種回路組成的量子比特可通過(guò)電子設(shè)備讀取。研究者稱，由于聲子的波長(zhǎng)比光子小得多，更易于操控，因此使用聲子編碼進(jìn)行存儲(chǔ)和讀寫操作的量子計(jì)算機(jī)，將比用光子的量子計(jì)算機(jī)更小、效率更好。

　　“目前人們用光子來(lái)研發(fā)量子計(jì)算機(jī)。我們想使用聲子，這將有很多優(yōu)勢(shì)?！边@份研究的負(fù)責(zé)人Safavi-Naeini說(shuō)，“我們的設(shè)備是造出‘機(jī)械化量子計(jì)算機(jī)’的重要一步。”“我們希望這種設(shè)備為將來(lái)量子感應(yīng)器、傳感器和存儲(chǔ)設(shè)備鋪路?！边@份研究7月24日發(fā)布在《自然》期刊上。