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  • 麻省理工实现为“量子计算”生成高质量单光子

    作者:佚名 来源:博科园 时间:2019-05-16 13:48 阅读:4138 [投稿]
    麻省理工学院的研究人员设计出一种方法,能在室温下产生更多携带量子信息的单光子,这种设计为实用量子计算机的发展带来了希望。

    麻省理工学院设计的种新单光子发射器,它可以在室温下产生更多高质量的光子,这些光子可以用于实际的量子计算机、量子通信和其他量子设备。图片:Massachusetts Institute of Technology


    在这个结构中,可以把两个腔体的作用分开:第一个腔体只收集光子,而第二个腔体则专注于单一通道中的不可分辨性。一个腔同时扮演两个角色不能同时满足两个指标,但是两个腔同时满足这两个指标。论文作者Dirk Englund,电子工程和计算机科学副教授,RLE研究员,量子光子实验室的负责人;;大连理工大学研究生朱迪;还有化学系的研究生Yoseob Yoon。新的量子发射器被称为“单光子发射器”,是由纯材料(如钻石、掺杂碳纳米管或量子点)的缺陷造成。


    由这些“人造原子”产生的光被光子晶体中一个微小光学腔捕获——这是一种充当镜子的纳米结构。一些光子逃逸,但另一些则在空腔周围反弹,这迫使光子具有相同的量子特性——主要是各种频率特性。当它们被测量到匹配时,它们通过波导离开腔体。但单光子发射器也会经历大量的环境噪声,比如晶格振动或电荷波动,产生不同的波长或相位。不同性质的光子不能被“干涉”,这样它们的波就会重叠,产生干涉图样。这种干涉模式基本上是量子计算机用来观察和测量计算任务的。


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