分子量子计算机：比特即将被取代

激光可用于捕捉、固定和精确检测单个细胞甚至单个分子。光学镊子的这一原理早在 30 年前就已为人所知。

现在，两个研究小组利用它将整个分子阵列相互连接起来，并像量子计算机中的量子位一样使用它们。钙原子和氟原子各有一个，它们的原子电荷差非常大，因此可以在分子水平上实现对 "0 "和 "1 "状态的经典观测。

要实现这种结构，需要付出巨大的努力。需要一整套光学镊子，基本上就是激光器，每个镊子都可以夹住一个单氟化钙分子。

分子必须冷却到接近绝对零度（-463.27 °F），这样它们就不再振动。然后，就可以根据不确定性原理，以尽可能小的能量使单个分子旋转起来。

未来的信息处理

总而言之，这听起来仍然相当不切实际，而且很可能比 20 世纪 60 年代占满房间的柜式计算机更加巨大和耗电。

不过，令人兴奋的是研究人员对未来实验的看法。与晶体管甚至量子计算机中的量子比特相比，分子相对复杂，因此可测量状态的数量也会增加。

下一步，众所周知的比特和量子位中的 "0 "和 "1 "将在基于分子的量子计算机中变成具有-1、0和+1可能状态的tribit或qutrit。

这意味着，不仅存储基本信息的单位从纳米缩小到皮米范围。以 "3 "为基础还能大大提高信息密度。例如，只需要 63 个比特，而不是 100 个比特。

如果Apple M2 Ultra 可以拥有 1340 亿个晶体管，那么在未来的某个时候，在相同的表面积上就可以容纳 100 万亿个状态--换句话说，理论上是这样。