資訊來(lái)源:科(kē)技(jì)日(rì)報(bào≈∑↔) http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.→kjrb.com/kjrb/html/2016-04/01/co¶ δntent_335331.htm?div=-1
荷蘭的(de)一(yī)個(gè)研究小(xiǎo∏≤" )組找到(dào)了(le)一(yī)種能(nén♣₽βg)夠完全集成在光(guāng)學電(diàn)路(lù)中進行(xíng)♠↕♥光(guāng)學量子(zǐ)計(jì)算(suàn)¥•的(de)單光(guāng)子(zǐ)源。該發現(xiàn)為(wèi)單光(guāng€€ )子(zǐ)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)的(de)出現(xiàn)鋪平了(leδε↕)道(dào)路(lù)。相(xiàng)關論文(wén↑)發表在最新一(yī)期的(de)《納米快(kuài)報"$™(bào)》雜(zá)志(zhì)上(shàng)。∞§
到(dào)目前為(wèi)止,不(bù)少(shǎo)研究團隊已經能(néng)用(yòn∑¥g)數(shù)個(gè)光(guāng)子(zǐ)在小(xiǎo)規模上(shàng)進行(™§Ωxíng)光(guāng)學量子(zǐ)計(jì)算(suàn),“線性光δ¥ $(guāng)學量子(zǐ)計(jì)算(suàn)”的±ε™(de)可(kě)行(xíng)性已獲充分(fēn)證明(míng)Ω↑,但(dàn)單光(guāng)子(zǐ)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)仍然鮮有(yǒu)涉☆✘'♣及。
研究人(rén)員(yuán)稱,要(yào)打造一(yī)個(gè)高(gāo)效的(d₹>e)單光(guāng)子(zǐ)量子(zǐ)計(jìφ€)算(suàn)系統,面臨的(de)最大(dà)挑戰是(shì)将多(du₹βō)個(gè)此前互不(bù)兼容的(de)組件(jiàn)整合到(dào)一(yī)£π♦個(gè)平台上(shàng)。這(zhè)些(xiē)組件(jiàn)包括一(yī)個(λgè)單光(guāng)子(zǐ)源(例φαα如(rú)量子(zǐ)點)、路(lù)由設備(例如(rú)波導),以及用(yòng)于操縱光(g εuāng)子(zǐ)的(de)腔體(tǐ)、過濾器(qì),還(hái)有(φ¶yǒu)量子(zǐ)門(mén)裝置和(hé)單光(guāng)子(zǐ)探測器(qì)。'σ在新的(de)研究中,研究人(rén)員(yuán)創造性地(dì)将能(↕♦®néng)産生(shēng)量子(zǐ)點的(de)單光(guāng)子(z®→ǐ)嵌入一(yī)段納米導線內(nèi)并将其"↓¶∞封裝在一(yī)個(gè)波導當中。要(yào)實現(xiàn)這(zhè)☆ 一(yī)點,需要(yào)有(yǒu)極高(gāo)的(de)精度,★π他(tā)們使用(yòng)了(le)一(yī)種名為(wèi←®αα)“納米機(jī)械手”的(de)部件(jiàn)γδ← 。一(yī)旦進入波導內(nèi),研究人(rén)員(yuán)就(jiù)能(nén<¥ g)操縱單光(guāng)子(zǐ)使其進入特定的(de)光(guāng)學€±電(diàn)路(lù)。
負責此項研究的(de)荷蘭代爾夫特理(lǐ≤ &)工(gōng)大(dà)學的(de)伊曼·艾斯邁爾·紮德說(shuō):“我們提出并實現(x∑≤iàn)了(le)集成量子(zǐ)光(guāng)學,它能(néng)兼顧高(g$™≤āo)品質單光(guāng)子(zǐ)源和(hé)矽基光(guāng₽₽¶)學的(de)優勢,是(shì)一(yī)種混合解>♥決方案。此外(wài),與類似研究不(bù)同的(de)是(shì),該技(jì)§∏術(shù)是(shì)完全确定的(de),即具備所選屬性的(de)量子(zǐ)源與量子(zǐ)電α∏£®(diàn)路(lù)是(shì)一(yī)體(tǐ)的(de)。新方法有(yǒ↓•≠u)望成為(wèi)未來(lái)可(kě)伸縮集↕•成量子(zǐ)光(guāng)學電(diàn•✘)路(lù)的(de)基礎部件(jiàn)。此外(wài),該平台還(hái)為(wèi ★)物(wù)理(lǐ)學家(jiā)研究納©≠λ 米尺度以及量子(zǐ)電(diàn)動力學中光(guāng)與物(wù)質的(de)相(xi'ασàng)互作(zuò)用(yòng)提供了(l ×e)一(yī)種新工(gōng)具。”
線性光(guāng)學量子(zǐ)計(jì)算(suàn)中最重要(yào)的(de)☆ 性能(néng)指标是(shì)單光(guāng®♣÷)子(zǐ)源與光(guāng)子(zǐ)信道(dào)之間(jiān) ε ↓的(de)耦合效率。低(dī)效率代表光(guāng)子(zǐ)的(®"εde)損失,會(huì)降低(dī)計(jì)算(suàn)機₹(jī)的(de)可(kě)靠性。目前試驗裝置已經能(né→≠₩ng)夠達到(dào)24%的(de)耦合效率,并且經過對(duì)波導設計(jì)和(hé)×ε相(xiàng)關材料的(de)優化(huà),這(zhè)一(yī)數(shù)據有(yǒ↕u)望提升到(dào)92%。
除了(le)提高(gāo)耦合效率,研究人(rén)員(yuán)還§< ÷(hái)計(jì)劃在芯片上(shàng)實現(xiàn)糾纏,以增加光(σ>€guāng)子(zǐ)電(diàn)路(lù)和(hé)單光(gu§↔āng)子(zǐ)檢測器(qì)的(de)複雜(zá)性,最終在芯片上(shànφ→★g)集成量子(zǐ)網絡。
總編輯圈點
對(duì)于相(xiàng)互之間(jiān)完全沒交往的(de)量子"→↑λ(zǐ)系統來(lái)說(shuō),↑ ♥光(guāng)子(zǐ)是(shì)它們進行(xíng)通(tōng)信的(de)最有(yǒu)♦ ¶前途的(de)候選對(duì)象。盡管在研制(↕©λ±zhì)出實打實的(de)光(guāng)學量子(zǐ)計(jì)算(suàn)機(jī)之前δ♣ε',光(guāng)子(zǐ)電(diàn)路(lù)首↓λ先至少(shǎo)要(yào)在多(duō)任務效率上(shàng)與其想要(¶×♣yào)替代的(de)傳統微(wēi)處理(lǐ)器(qì)持平,但(dànφ∑≠₽)如(rú)今一(yī)個(gè)可(kě)以¶↓↕集成在光(guāng)學電(diàn)路(lù)中的(de)單光(βπ guāng)子(zǐ)源的(de)出現(xiàn),依然标志( δzhì)著(zhe)在構建量子(zǐ)計(jì↔<☆®)算(suàn)機(jī)所面臨的(de)重重困難中,人(rén) ¥Ω類又(yòu)向前邁進了(le)一(yī)步。(記者王小(xiǎo)龍)