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■中文大學物理系教授劉仁保在量子科技研究上有新突破，將「核磁共振」的靈敏度大幅提升至單分子水平，有助開發超高速運算能力的量子計算機。資料圖片
香港文匯報訊 （記者 馮淑環）「核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance)」技術現時已廣泛用於醫療、生物、化學等領域，近15年間，科學家更致力希望透過「核磁共振」研發出新世代的量子電腦。中文大學物理系教授劉仁保的研究團隊，成功在有關的量子科技研究作新突破，他們將「核磁共振」的靈敏度大幅提升至單分子水平，即使較弱的訊號也能成功測試，除可望促進開發超高速運算能力的量子電腦外，更可應用於化學分析。相關成果更獲納米科技權威刊物《自然─納米技術》(Nature Nanotechnology)最新一期刊登為封面故事。
有助製量子電腦
量子電腦是近年科學家研發焦點，由於其運算能力可以隨運算位元增加而以幾何級數提升，科學家都認為，若一旦成功研發，量子電腦的速度將遠遠超過當今世上所有超級電腦。核磁共振技術是量子科技研發其中一個關鍵，但科學家發現，在運作過程中，經常遇到核子磁性微弱，需要同時測量大量分子才能產生信號的問題，此亦令大規模的量子運算難以實現。
劉仁保及其研究團隊，先在09年成功利用微波脈衝，多次翻轉自旋電子，大幅延長量子態的壽命，為量子電腦的研製奠下基礎；其後他們進一步在超純淨的鑽石中，發現微量雜質中的電子自旋具壽命很長的量子態，更對微弱磁場極其敏感。當以微波脈衝反覆翻轉鑽石中的自旋電子，更會產生指紋圖譜般的信號振盪，可用來確定單分子結構的位置，有望使核磁共振的靈敏度大大提升至前所未有的原子尺度。
劉仁保指，過去60多年，「核磁共振」已廣泛應用物理、生化、醫療等各領域，包括醫用磁力共振，而相關技術的突破性成就已獲授5項諾貝爾獎。他表示，其最新關於提升「核磁共振」靈敏度的發現，除可帶來量子電腦的突破外，亦可用於化學分析，更精確了解蛋白質的結構，對醫學等範疇亦有幫助。
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