Get best of the week

光子第一次从一个芯片传送到另一个芯片

该实验是由布里斯托大学的专家进行的。新技术将有助于硅电路上量子计算机的发展。我们告诉他们如何安排他们的系统。我们还考虑了几个与量子隐形传态有关的第三方项目。


照片-Steve Jurvetson -CC BY /照片修改

技术的本质是什么


量子隐形传态是涉及使用纠缠光子将量子态转移到一定距离的过程。它们在出发点被销毁，并在接收点被重新创建。将来，此功能可用于传输信息。

2013年，由瑞士苏黎世高级技术学院（ETH Zurich）的一组物理学家完成了单个硅芯片中6 mm的首次颗粒转移。

但是在去年年底，他们来自布里斯托尔的同事改进了这项技术，并且是世界上第一个在微电路之间传送光子的人。这一成就是向量子网络和硅芯片计算机发展的又一步。

怎么运行的


它建立在非线性光子源和线性量子电路上。物理学家使用了尺寸不超过5毫米的微型发射器和接收器。

传送过程本身分为几个阶段：

  • 源产生两对纠缠的光子。
  • , — .
  • , , . .

布里斯托大学的专家们还通过四个来源进行了一项实验，并证明了格林伯格-霍恩-泽林格州的状况（第3页）。它的特征在于至少三个量子位的系统的量子纠缠。

量子态在从一个芯片到另一个芯片的转移过程中的重合度为88.5％。该图可与单个芯片上的隐形传送相同的指示器（第4页）。这样的精度足以通过光纤通道有效地传输信息。但是对于实施容错量子计算机，此参数必须达到99％bar。一组物理学家指出，他们将继续朝这个方向进行研究。

其他实验


去年夏天，日本横滨国立大学的工程师在钻石内部传送了一个轻粒子。研究人员利用微波和无线电波将电子自旋与碳的核自旋联系起来。然后，将光子引入系统-电子立即吸收它，并将有关它的信息传输到第二个粒子。实际上，工程师设法形成了用于扫描网络的微型量子中继器。

2019年8月，中国科学家成功地传送 了具有三个可能状态的细胞Qutrit。为此，他们组装了一个由激光器，分束器和硼酸钡晶体组成的复杂光学系统。大约在同一时间，一个类似的实验进行由奥地利物理学家安东·齐林格（Anton Zeilinger）领导的国际研究人员团队。


照片- 唐纳德·贾安纳蒂（Donald Giannatti）-Unsplash


许多与太空中光子的隐形传态有关的专家正在发展。 2016年，首颗此类卫星发射到中国。他使用激光将一个量子比特传输到1200公里的距离-从轨道到西藏的接收站。

这些技术为全球量子网络的部署铺平了道路。也许在不久的将来，它们将使我们能够将熟悉的计算机与基于硅组件的量子机器相结合。

我们在1cloud.ru提供虚拟服务器服务。您仅需两分钟就可以启动远程VDS / VPS服务器。对于新客户-免费测试。
我们使用思科，戴尔和NetApp的企业级设备。虚拟化基于VMware vSphere虚拟机管理程序构建。

More articles:


All Articles