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摘要：这比现代计算机中的比特快约100万倍。这是量子计算的一个圣杯，因为大多数现存的量子计算机需要研究者先把它们的量子比特冷却到接近绝对零度，最冷的可能温度。因此，研究人员仍然必须证明它可以在实际的计算机中使用。
每秒十亿次的操作并不酷。知道什么很酷吗？每秒一百万亿次的运算。
这是一种新的计算技术的前景，它利用激光脉冲来制造一个基本计算单元的原型，称为比特，它可以在它的开和关，或“1”和“0”状态之间切换，每秒1万亿次。这比现代计算机中的比特快约100万倍。
传统计算机（从你的计算器到你用来阅读的智能手机或笔记本电脑）用1和0来思考。它们所做的一切，从解决数学问题到代表视频游戏的世界，相当于一个非常复杂的1-or-0，yes或no操作 ... 。而在2018年，一台典型的计算机每秒可以使用硅位执行大约10亿次这样的操作。[科学事实还是虚构的？10个科幻概念
的真实性在这个实验中，研究人员在钨和硒的蜂窝状晶格上脉冲红外激光，使硅片像普通的计算机处理器一样从“1”状态切换到“0”状态-根据发表在5月2日的《自然》
这是一个关于电子在蜂窝状晶格中行为的技巧。
在大多数分子中，它们周围轨道上的电子在被激发时可以跳入几个不同的量子态，或“伪自旋”。一个很好的方式来想象这些状态是不同的，围绕着分子本身的赛车圈。（研究人员称这些轨迹为“谷”，而对这些自旋的操控则为“valleytronics”。）
在未被提及的情况下，电子可能会保持在分子附近，以懒圈的形式旋转。但是激发这个电子，也许是用一道闪光，它需要在其中一条外轨道上燃烧掉一些能量。
钨硒晶格只有两条轨道围绕着它让被激发的电子进入。用一个方向的红外光照射晶格，电子就会跳到第一个轨道上。用不同方向的红外光照射它，电子就会跳到另一条轨道上。理论上，计算机可以把这些轨道看作1和0，当轨道1上有一个电子时，它就是1。当它在轨道0上时，那是一个0。
至关重要的是，这些轨道（或谷）有点接近，在失去能量之前，电子不需要在它们上面运行很长时间。用红外光脉冲一型晶格，一个电子会跳到轨道1上，但它只会绕一圈“几飞秒”，然后在离原子核更近的轨道上返回其未被引用的状态。飞秒是百万分之一秒，甚至不足以让一束光穿过一个红细胞。
所以，电子不会在轨道上停留太久，但一旦它们在轨道上，额外的光脉冲会在两个轨道之间来回撞击它们，然后它们才有机会回到未被激发的状态。这种来回的碰撞，1-0-0-1-0-1-1-0-0-0-1——以令人难以置信的快速闪现一遍又一遍——是计算的东西。但研究人员发现，在这种材料中，这种现象的发生速度可能比现代芯片快得多。
研究人员还提出了它们的晶格可以在室温下用于量子计算的可能性。这是量子计算的一个圣杯，因为大多数现存的量子计算机需要研究者先把它们的量子比特冷却到接近绝对零度，最冷的可能温度。研究人员表明，从理论上讲，激发这个晶格中的电子到1和0轨道的“叠加”是可能的，或者说，在两个轨道上同时出现某种模糊的模糊状态，这是量子计算所必需的计算。
“从长远来看，我们看到了引入量子信息设备的现实机会，这种设备的运行速度比光波的单一振荡还要快，”研究的主要作者、德国雷根斯堡大学物理教授鲁珀特•休伯在一份声明中说。然而，研究人员实际上并没有用这种方式进行任何量子操作，所以室温量子计算机的想法仍然完全是理论上的。事实上，研究人员在他们的晶格上进行的经典（常规类型）操作只是毫无意义的，来回的，1-0转换。晶格仍然没有被用来计算任何东西。因此，研究人员仍然必须证明它可以在实际的计算机中使用。
尽管如此，这个实验仍然可以为超快的传统计算——甚至是量子计算——打开大门，这种情况直到现在都不可能实现。
最初发表在《生命科学》杂志上。
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