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  • 麻省理工實現為“量子計算”生成高質量單光子

    作者:佚名 來源:博科園 時間:2019-05-16 13:48 閱讀:3868 [投稿]
    麻省理工學院的研究人員設計出一種方法,能在室溫下產生更多攜帶量子信息的單光子,這種設計為實用量子計算機的發展帶來了希望。

    日前,麻省理工學院的研究人員設計出一種方法,能在室溫下產生更多攜帶量子信息的單光子,這種設計為實用量子計算機的發展帶來了希望。量子發射器產生的光子可以一次檢測一個,量子計算機能利用這些光子的某些特性作為量子比特(“量子位”)來執行計算。傳統計算機處理和存儲信息的比特是0或1,量子位元可以同時是0和1。這意味著量子計算機有可能解決經典計算機無法解決的問題。然而,關鍵的挑戰是產生具有相同量子特性的單個光子——被稱為“不可分辨”光子。為了改善這種難以分辨的特性,發射器將光通過一個光學腔匯聚起來,光子在這個光學腔中來回反射,這一過程有助于將光子的特性與腔匹配起來。一般來說,光子在腔內停留的時間越長,它們就越匹配。但也有一個權衡,在大的空腔中,量子發射器自發地產生光子,導致只有一小部分光子停留在空腔中,使得這個過程效率低下。


    較小空腔可提取更多光子,但光子的質量較差,或者“可分辨”。在2019年5月14日發表在《物理評論快報》上的一篇研究論文中,研究人員將一個洞分成兩個,每個洞都有一個指定的任務。一個更小的腔處理光子的有效提取,而一個附著的大腔存儲光子時間更長,以提高其不可分辨性。與單腔相比,研究人員耦合腔產生的光子具有95%左右的不可分辨性,相比之下,80%的不可分辨性,效率大約是單腔的三倍。麻省理工學院電子研究實驗室(RLE)的研究生,第一作者Hyeongrak“Chuck”Choi說:簡而言之,兩個總比一個好。


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