芝加哥大學普利茲克分子工程學院的科學家發現了一種在普通的日常電子產品中產生量子態的方法。通過利用量子力學的特性而無需使用奇異的材料或設備，這增加了可以使用當前設備創建量子信息技術的可能性。
幾十年來，計算機行業從摩爾定律中受益，該定律是一條預測法則，可以預測當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。隨着這種情況的發展，計算機已經從龐然大物演變成了微型設備。
這也給我們帶來了智能手機、互聯網以及各種各樣的應用，這些改變了我們的生活，而這只能被稱為一場革命，但是現在摩爾定律的「終結之日」被認為正在逐漸逼近。隨着小型電子設備接近其物理極限，生產更高級的芯片變得越來越困難，價格也越來越昂貴。
這個問題可能使普通消費者至少十年都不會注意到，但是在計算機技術的最前沿，它已經產生了影響。因此，科學家和工程師正在尋找打破摩爾定律的方法。
量子計算是最有前途的領域之一，它是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式，有利於利用量子態的特殊，違反直覺的特性，從而使信息能夠使用量子位（可以是0、1或兩者的疊加）來存儲。
問題在於當前的量子計算技術依賴於諸如超導金屬，懸浮原子或鑽石之類的奇特材料。標準電子學被認為過於粗糙，無法支持精細的量子態。但是，芝加哥大學團隊的David Awschalom發現，使用碳化硅可以電控制量子態。
作為一個額外的獎勵，研究小組發現碳化硅的量子態發射的單光子光的波長接近電信頻段。這意味着它們不僅可以在光纖網絡上使用，而且可以與現有電子設備結合使用以創建新設備。該團隊能夠製造出Awschalom所描述的「量子FM收音機」，它能夠像收音機一樣發出聲音一樣在很長的距離傳輸量子信息。
該團隊還解決了一個困擾量子技術的難題-噪聲。研究小組驚訝地發現，使用二極管可以有效釋放噪聲的量子信號，並使它幾乎完全穩定。
Awschalom表示：「這項工作使我們向能夠在全球光纖網絡中存儲和分配量子信息的系統的實現邁進了一步。這樣的量子網絡將帶來一類新穎的技術，這些技術允許創建無法破解的通信通道，單電子態的隱形傳送和量子互聯網的實現。」
該研究分別在《科學》和《科學進展》上發表的兩篇論文中進行了詳細介紹。
來源：cnBeta
