|
|
|||||||||
科學家若能操控量子訊息，即有望開發擁有超級運算能力的量子電腦，處理龐大及複雜的資訊，解決現時電腦難以處理的課題，例如天氣預測、優化設計、遺傳基因鑑定及工程解碼等。 然而，量子物體有兩個特徵，其一是可以同時處於多個狀態下，稱為「疊加態」，例如電子自旋，像是微小的磁針，可以同時處於朝上和朝下的狀態。其二是它會隨機跳到其中一個狀態，突然朝上或朝下，以致量子訊息無法得以保存，稱為「量子態塌縮」。在室溫下的固體材料裏，保護電子自旋的量子態尤其困難，量子訊息根本難以運行。 為保護量子狀態，劉教授的研究隊伍巧妙地利用微波技術，把固體材料「胡蘿卜酸」裏的電子自旋的量子相位，從不足二千萬分之一秒提高至近三萬分之一秒。時間延長近千倍，足供量子計算所需。更可貴的是，這方案能夠在常溫下運作，為家居超級電腦奠下基礎。 上述研究成果還能應用至醫學及生物測量方面。劉教授表示，該研究的微波脈沖能夠延長磁力共振譜的共振時間。共振時間越長，頻率測量就更加準確，有助提升醫療檢測技術的精準度。 這項研究耗時四年，在六人隊伍中，中大負責理論層面，中國科技大學的杜江峰小組則進行實踐。研究成果獲《自然》期刊刊登，劉教授深感鼓舞，盼望在量子壽命的研究領域再下一城，他說︰「現時香港與國內在量子態研究上已達相當卓越的水平，我希望結合華人物理學家的努力，使中國在此研究領域達到『世界第一』」。 劉教授主要研究量子計算的物理基礎，曾於《物理評論快報》和《物理評論B》等國際期刊發表30多篇論文。他畢業於南京大學物理系，獲中國科學院博士學位，並曾在清華大學和加州大學聖迭哥分校從事博士後研究。他於2005年獲聘為中大物理系助理教授，現時亦為香港物理學會理事和秘書。 《自然》有別於大部分期刊，並非專注某個特別科研領域，而是面向公眾發表不同領域上最重要的前沿成果。
|
|||||||||
