澳大利亞和美國科學(xué)家組成的研究團隊6日在《科學(xué)》雜志上報告說，他們成功設(shè)計出迄今世界上最細的納米導(dǎo)線，厚度僅為人類頭發(fā)的萬分之一，但導(dǎo)電能力可與傳統(tǒng)銅導(dǎo)線相媲美。這項技術(shù)有望應(yīng)用于量子計算機研制領(lǐng)域。

      過去40多年來，工業(yè)界不斷研發(fā)制造更小尺度的晶體管、導(dǎo)線等元件，以開發(fā)更先進的計算機。然而，元件達到原子尺度后問題顯而易見：隨著電路變得越來越小，電阻相對于電荷而言常常過大，使得電荷難以流動形成電流。也就是說，量子效應(yīng)會在接近納米尺度時限制電子設(shè)備的按比例縮減。

      為解決這一問題，澳大利亞新南威爾士大學(xué)、墨爾本大學(xué)以及美國珀杜大學(xué)的科學(xué)家利用精心設(shè)計的原子精度掃描隧道顯微鏡，在硅表面以1納米間隔只安放1個磷原子的方式制備了納米導(dǎo)線，其寬度相當(dāng)于4個硅原子，高度相當(dāng)于1個硅原子。通過這種方式設(shè)計的納米導(dǎo)線可以使電子自由流動，有效解決了電阻問題。

      “我們的技術(shù)表明，（計算機）元件可以降低到原子尺度，”領(lǐng)導(dǎo)研究的新南威爾士大學(xué)博士生本特?韋伯表示，“感覺好極了，這是個巨大突破，我們都非常激動。”

      韋伯的導(dǎo)師米切爾?斯蒙斯表示，量子計算機可能還需要10多年才能問世，不過，研究團隊已經(jīng)設(shè)定了目標(biāo)：將磷原子作為最小信息單位??就像傳統(tǒng)計算機中的比特一樣，研制出磷基量子計算機。

      量子計算機是建立在量子力學(xué)規(guī)律基礎(chǔ)上的計算機，它與傳統(tǒng)計算機的一個主要區(qū)別是，傳統(tǒng)計算機只使用1和0兩種狀態(tài)來記錄數(shù)據(jù)和進行計算，而量子計算機可以同時使用多個不同的量子態(tài)，因此具有更大的信息存儲和處理能力，被認為是未來計算機發(fā)展的方向。（記者 任海軍）