美國（guó）科（kē）學（xué）家使用其研發的獨特的金屬??半導體“混血”納（nà）米設備，演示了一種（zhǒng）新的光和物質（zhì）的相互作用，且在僅為幾納米的（de）膠體納米結構中首次實現了對量子比特自旋（xuán）進行完全的量子控製，這些新進展朝著製造出量子計算機邁開了（le）更加關鍵的一步（bù）。該研究（jiū）成果發表在7月1日的《自然》雜誌上。

　　馬裏蘭大學納米中心的物理學家歐陽敏（mǐn）教授領導的研（yán）究團隊表示，新發現將（jiāng）加速推進與量子（zǐ）計算和能源生（shēng）產有關的納（nà）米設備的出現，比如，研發出更高效的光伏電池，或（huò）促進諸如生物標（biāo）誌物等其他基於光與物質（zhì）相互作用的技術的發展。實際上，該研究（jiū）團（tuán）隊已經開始（shǐ）使用這種技術來研發新的、轉化效（xiào）率更高的（de）光（guāng）伏電池。

　　歐陽敏團隊使用化學熱力學方法，在溶液中製造出了一係列不同的“混血”組合物，每一個組合（hé）物都有一個單晶半導體（tǐ）殼（ké），裏麵包裹著金屬。在（zài）最新的研究中，研（yán）究人員使用（yòng）這些金屬/半導體“混血”而成的納（nà）米設備，在實驗室中演示（shì）了一個等（děng）離子（zǐ）（金屬發出的）和一個應激子（半導體殼發出的）之間的“可調共（gòng）振耦合”，結果，這種耦合加強（qiáng）了光學斯塔克效應（60多年前，科學家研究光和原子之間的相互作用時，發現了該效應，該效應表明，可以用光（guāng）來改變原子的量子狀態），因此，有望通過光來控製量子狀態。

　　美（měi）國國家標準與技術研究院原子物理分部的加尼特?布萊恩表示，過去的幾年中，很多研究人員正在研究金屬和半導體組成的異種納米設備，並使用這種納米設備作為（wéi）“納米（mǐ）天線（xiàn）”與半導體納米設備以及光發射器內外的光進行更有效的耦合。

　　布萊恩表示，歐陽敏領導的這項（xiàng）研究（jiū）表明，金屬納米天線周圍環繞著半導體外殼這樣的納米設備能夠完成同樣的目標，而（ér）且，這樣的結構簡單易製造，應用範圍也很廣（guǎng）。最重要的是，科學家能夠通過操（cāo）縱這種光和物質的耦合，對半導體納米發（fā）射器進行相幹量子控製，而量（liàng）子信息的處理（lǐ）過程中必須實施這種控（kòng）製。

　　歐陽敏團隊認為（wéi），使用其研發出的晶體?金屬“混血”納米設備，他們能夠完成這種相幹量子控製。而且，新納米設備也對晶體外延生長大有裨益。晶體外延生長一直是製造單晶半導體和（hé）相（xiàng）關設備的主（zhǔ）要方式，新方法可避免限製晶體外延生長（zhǎng）的兩個關（guān）鍵因素：沉積（jī）半導體層的厚度和（hé）晶（jīng）格匹配。

　　馬（mǎ）裏蘭大學的科學家（jiā）指出，新方法除了增強其“混血”納米結構的能力外，並不需要傳（chuán）統的晶體外（wài）延生長所需的潔淨室，也不需要（yào）在真空中才能產生的物質（zhì），因而有利於大規模生產。