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科技日报北京10月13日电 （实习记者张佳欣）将传统或量子计算速度最大化的关键在于了解电子在固体中的行为。据一项发表在12日《自然》杂志上的研究，美国密歇根大学和德国雷根斯堡大学的研究人员合作，捕捉到了电子在几百阿秒（1阿秒=10-18秒）内的运动，这是迄今为止最快的速度。

观察到电子以阿秒级的增量移动，有助于将处理速度提高到目前可能速度的10亿倍。此外，这项成果还为多体物理的研究提供了一种“改变游戏规则”的工具，使人们能够设计具有更精确定制属性的新型量子材料，为未来的量子信息技术开发新的材料平台。

研究人员表示，计算机处理器以千兆赫的速度运行，这相当于每一次操作耗时十亿分之一秒。在量子计算中，这是极其缓慢的，因为计算机芯片中的电子每秒碰撞数万亿次，每次碰撞都会终止量子计算周期。“为了提升量子计算的性能，我们需要的是快10亿倍的电子运动速度的快照。现在，我们做到了。”

为了观察二维量子材料中的电子运动，研究人员通常使用聚焦极紫外线的短脉冲。这些爆发可以揭示围绕原子核的电子的活动。但是，在这些爆发中携带的大量能量阻碍了明升体育app家对穿过半导体的电子的清晰观察。

为了观察自由电子在固体中的超快运动，研究人员开发了一种新型的阿秒“秒表”。这个“阿秒钟”的“钟摆”是两个光脉冲，一个是与电子的状态相匹配的能量脉冲，另一个是导致状态改变的脉冲。他们基本上可以拍摄这两个脉冲如何改变电子的量子态，然后将其表达为时间的函数。

双脉冲序列允许研究人员进行时间测量，其精确度比加速电子的太赫兹光周期的百分之一还要高。这种高精度的测量是令人难以想象的。

量子材料可能具有强大的磁性、超导或超流体相，而量子计算则具有比经典计算机更快解决问题的潜力。要想使潜力变为现实，就要从基础观察明升体育app开始。研究人员表示，研究固体中的电子运动如何在最基本的层面上发挥作用，可能引导人们朝着正确的方向前进。