科學家們對自己的研究項目信心十足。他們相信隻要各方麵密切配合，一定能在今後的兩年之內，研製出能夠容納16個字節(相當於16個英文字母)數據的分子內存芯片。在這種內存芯片上，將布滿納米級的導線。每兩個導線相交的節點，就是一個分子“開關”。這些開關將決定芯片中的信息存儲量，並影響通信線路的速度。
研究量子電腦並不容易
大約到2030年，每個人桌上的電腦主機不會再使用芯片與半導體，而是充滿液體。而這正是新一代量子電腦的奇特造型。
也許你已經知道，量子電腦應用的不再是現實世界裏的物理定律，而是玄妙的量子原理。它的運算速度可能比目前個人電腦的奔騰Ⅲ芯片快10億倍，可以在二瞬間搜尋整個國際網絡，也可以輕易破解任何安全密碼。而且，最重要的一點是，這一切絕非科幻小說。與傳統電腦不同的是，量子電腦將以原子而非芯片進行運算。第一台量子電腦可能會是個粗糙、昂貴、隻能用一次的科學實驗品，但2001年以來的各種實驗結果顯示，這項科學理論的確管用。
美國麻省理工學院與英國牛津大學是量子電腦研究的先驅，IBM與惠普電腦公司也不落人後。對量子電腦的驚人性能感到擔憂的美國政府，更是在洛斯阿拉莫斯國家實驗室，不計成本地設立了量子電腦研究基地。
要讓原子乖乖地為人類服務這個難題，無論是在理論上，坯是在實踐上，都對科學家發出了嚴峻挑戰。因為量子世界是個超乎常理的環境，我們可能永遠也猜不出它的“謎底”。量子電腦也有很多匪夷所思的地方，它能夠設想無限多個宇宙並列的場麵，並由此“算出”可能出現的各種情況。而這意味著，不同的人在不同的時間，通過量子電腦計算得到的，很可能是不同的答案。
量子電腦專家班奈特說，量子電腦的基礎，恰恰就是這些怪異的觀念。因此，單是創造一個類似量子世界的環境，讓原子照常進行計算並提供答案，就足以讓科學家傷透腦筋。也許還要好幾十年，量子電腦才會出現在我們的書桌上。
其實科學家早已注意到，原子是個天然的計算機。它會旋轉，而且很有規律，方向不是朝上就是朝下，這正好與數字科技的“0”與“1”吻合。但原子有一個怪異的特性：一個原子，可以在同一時間向上並向下旋轉，直到你用電子顯微鏡或其他工具測量它，才會迫使它選擇一個固定方向。這既是原子的特異功能，也是量子電腦強大力量的來源。
既然原子可以同時向上並向下旋轉，它就不能被視為單一的“位元”。科學家稱之為“準位元”，就是出於這個原因。這意味著，如果把一群原子聚在一起，它們不會像今天的電腦那樣，按照程序進行線性運算，而是同時進行所有可能的運算。這種運算方式的直接好處是計算機的運算速度成指數地加快了。
隻要40個原子一起計算，其性能就相當於今天的一部超級電腦。舉例來說，如果有一個包含全球電話號碼的資料庫，要從中尋找一個我們需要的特定號碼，現在速度最快的超級電腦，大約要花一個月的時間才能完成任務，而一台量子電腦隻需27分鍾。
但是，答案那麼多，速度那麼快，我們怎麼取回想要的計算結果呢？前麵說過，對原子進行測量可以迫使它選擇旋轉方向，因此科學家隻要測量這些“準位元”，就可以逼迫它們說出答案。
最近，麻省理工學院與mM公司的科學家，終於通過特定方式，做出了原始的量子電腦。雖然它看上去和一個烤麵包機沒有多大差別，但功能卻比烤麵包機高明多了。這個實驗性質的量子電腦，具有兩個“準位元”的計算能力。也就是說，它的威力等於兩個原子同時進行運算。目前，科學家們正在朝三個“準位元”的目標努力。