光子与量子并存,成就新的通信系统?“完美光子”为新量子处理器提供“能量”

小科工 2022-02-26

量子光子能量通信

686 字丨阅读本文需 2 分钟

特温特大学开发的使用光子的量子处理器成为进行实验的更强大的“工具箱”。最新版本不仅有更多的输入和输出,它还可以由能够产生相同光子的光子源馈送。现在可以进行物理实验,有时是违反直觉的实验。例如,一个系统能否同时显示量子力学和热力学行为?

如果你想用光来进行量子计算,一切都要从光源开始。您想使用的光子必须尽可能相同。如果它们不相同,则无法检查纠缠和叠加等典型的量子特性。例如,如果一个光子的颜色与另一个光子的颜色略有不同,则存在量子特性不会出现并且无法进行计算的风险。在他的论文中,Reinier Van der Meer 提出了一种基于磷酸氧钛 (KTP) 的三光子源,在其当前版本中,可以升级到非常相似的 11 个光子。

下一步,Van der Meer 进行实验的处理器是一个具有 12 个输入和 12 个输出的系统。在两者之间,有一个由氮化硅制成的光导通道系统,该系统以其极低的损耗而闻名。这种类型的第一个处理器有 8 个输入和 8 个输出,实际上光子电路可以用于量子实验是一个巧合。

光子通过具有许多通道分离器的通道移动。这些“开关”可以通过局部加热从外部启动。通过这样做,光子可以从一种模式发送到另一种模式,也可以介于两者之间,遵循典型的量子叠加现象。该处理器的优点是它可以在室温下工作,就像光子一样。优点是光子“量子位”比超导量子位更健壮且噪音更小。12 个输出的测量结果显示了所有通道中发生的情况。

由于更好的光子源和更大的处理器,范德米尔能够进行一些实验。其中之一是关于信息的保留。量子力学是一种在信息方面保持不变的理论:随着时间的推移,两个系统看起来不会更相似。然而,热力学是一个丢失信息的理论:两个系统最终会看起来越来越相似。你会说,量子力学和热力学不可能同时成立。尽管如此,一个整体表现出量子力学行为的系统,可以有热力学子系统。因此,必须有一种方法可以让信息在更大的系统中逃逸。

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:小科工
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...