鑽石不只為愛而閃耀,也照亮量子革命之路

鑽石可不只在人類社會中被賦予了多種涵義,奈米鑽石亦在科學領域中點燃了量子革命的火花。量子電腦利用量子位元的疊加態,能同時探索所有可能的路徑,大幅提高運算的速度,而量子傳輸則提供了絕對安全的通訊系統。然而,量子系統易受到干擾,需保持在低溫環境下運作,因此運行成本非常高昂。此時,奈米鑽石所具有的特性成為了突破困境的曙光。奈米鑽石因為保有鑽石的高穩定性,因此若以其作為量子系統的替代材料,便可以讓系統能夠在室溫下操作,再加上NV缺陷中未成對的電子可以呈現自旋和糾纏的量子特性,使得奈米鑽石成為量子科技發展的關鍵材料。

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【開箱大學教授】發現Aha的時刻|臺大物理學系王喬萱助理教授

「希望有一天,我不會是一名女性科學家,而是一名物理學家,僅此而已。」這是臺大物理學系王喬萱教授對於突破性別框架的期許。她因為高中物理老師的認真教學風格與物理學結緣,並在學習過程中發現自己對這個領域是真愛,又因為「反骨」的個性,堅定地走上這條研究之路。雖然身上具有許多「少數族群」的標籤,包含亞洲物理學家、女性科學家等,但她依然堅持走在自己喜愛的道路上,也積極參與同溫族群的活動來打造歸屬感。
「在某些情況下我們是多數或權力方,但在另一個環境下我們也可能變成少數或弱勢方。當我們是多數方時,此時的行動可以更有效地產生好的影響;當我們身為少數方時,也要持續奮鬥不要氣餒。」王喬萱教授也不忘如此溫柔地提醒著,希望能夠透過本次專訪,讓社會更加多元與友善。

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量子電腦新發展——20位元的量子糾纏態

量子計算領域,因為量子電腦在特定運算中展現的強大運算能力,使其在近年來成為熱門話題。2019年8月,德國「於利希研究中心」(Forschungszentrum Jülich)的跨國研究團隊發表了一篇論文,展示他們利用卓越的光學控制技術,成功製造出20個量子位元的糾纏態,為製造更強大的量子計算器提供深遠的貢獻。

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