原则上，基于量子的设备，如计算机和传感器，在执行许多复杂任务时，可以大大优于传统的数字技术。但是，尽管科技公司以及学术和政府实验室进行了大量投资，但在实践中开发此类设备一直是一个挑战性的问题。今天最大的量子计算机仍然只有几百个“量子比特”，即数字比特的量子等价物。

　　现在，麻省理工学院的研究人员提出了一种制造量子比特并控制它们读写数据的新方法。该方法在现阶段是理论上的，它基于测量和控制原子核的自旋，使用两种颜色略有不同的激光器发出的光束。长期以来，核自旋一直被认为是基于量子的信息处理和通信系统的潜在构建块，光子也是如此，光子是电磁辐射的离散包或“量子”。但要让这两个量子物体协同工作很困难，因为原子核和光子几乎没有相互作用，它们的自然频率相差六到九个数量级。在麻省理工学院团队开发的新过程中，入射激光束频率的差异与核自旋的跃迁频率相匹配，从而推动核自旋以某种方式翻转。研究发现了一种新颖、强大的方法，可以将核自旋与激光产生的光光子相结合。这种新颖的耦合机制使它们能够进行控制和测量，这使得使用核自旋作为量子比特成为一种更有前途的尝试。这个过程是完全可调的。例如，其中一个激光器可以被调谐到与现有电信系统的频率相匹配，从而将核自旋转变为量子中继器，从而实现远距离量子通信。

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