诺贝尔物理奖科学家：打开了量子电脑大门

　　《诺贝尔奖》比传统电脑运算速度更快、资料储存更多的量子电脑，本世纪内可能成真。未来人类要感恩，应多谢今年诺贝尔物理学奖两位得主：法国的阿罗什（Serge Haroche）和美国瓦因兰（David Wineland）。两人做到前人认为不可能的任务，捕捉到个别粒子来测量来操控，为研发量子电脑打开大门。

　　「两人的突破性方法，令这这研究领域建造以量子物理学为基础的超级快速新型电脑，迈出了最早的步伐」。诺贝尔奖评审团昨天（周二）宣布两人获奖原因：「量子电脑也许在本世纪建成，到时将彻底改变我们的日常生活，像经典电脑在上世纪改变了我们生活那样。」

　　爱因斯坦曾梦想困光子

　　一个世纪前，物理学进入最微观的粒子世界。这些粒子，包括原子、光子和离子，物理学家将粒子的最小单位，称为量子，物理学泰斗爱因斯坦（Albert Einstein）提出的光子概念，就是光的最小单位，也就是光的量子，量子物理学于焉诞生。

　　但量子物理学中，科学家遇上一个大难题，就是难以将个别粒子孤立于周遭环境而不破坏粒子的量子特质，这使他们无法直接观察粒子的活动，只能凭空猜想。爱因斯坦就曾梦想将一粒光子困在一个盒子观察，即使几秒也好。

 

　　爱因斯坦的梦想，68岁的阿罗什不止做到，更超标完成。他1990年代开始用温度保持在接近绝对零度的超导体作镜子，反光能力冠绝世界，用两块超导体曲镜拼合，令光子在两面镜中间不断反弹被困，超过1/10秒后才消失或被吸收。虽然只有区区1/10秒，光子在这段时间不断反弹的总移动距离，高达4万公里，足以做很多测量和操控动作。

　　阿罗什成功捕捉光子后，去年更成功加入反馈机制，当发现少了光子时就注入新光子，令超导体镜箱内恒常保持固定数目的光子，远超出爱因斯坦把光子困住几秒的想像。

　　离子用作计时准确超高

　　同为68岁的瓦因兰，则殊途同归。他于1980、90年代用电场将个别离子困住，在超低温和真空环境进行实验，把离子隔绝于环境温度和辐射之外，然后用激光脉冲操控被困离子的能量量子状态，作出观察。英国萨里大学物理学教授哈利利说：「在10多20年前，这些成果部份只属科幻小说意念，又或只属量子物理学家的狂想。」

　　瓦因兰的离子陷阱，更可操控离子作运算，他的研究团队是世界最早示范把两个量子单位作运算，示范了量子电脑在理论上可行。他也成功研发将被困离子用作计时，准确度超高，准到如在宇宙大爆炸开始运作至今140亿年，亦最多只有5秒误差，远胜原子钟。