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可能改变量子信息科学的多色光子

来源:http://www.gzyunta.com 编辑:k8娱乐官网 时间:2019/01/06

  随着领先企业现在投资于昂贵且复杂的基础设施以释放量子技术的力量,INRS研究人员在使用片上设备和现成电信组件创建的轻量级光子系统方面取得了突破。在他们在“ 自然”杂志上发表的论文中,该团队证明,当以色彩纠缠的quDits形式生成时,光子可以成为一种可访问且强大的量子资源。亚美优惠永远多一点三只松鼠入驻零售通线上线下的终局是?尊龙人生就是博

  该系统采用小型且经济高效的光子芯片,通过类似于集成电子器件的工艺制造。利用由激光激发的片上微环谐振器,光子成对发射,共享复杂的量子态。光子构造成具有多个叠加频率分量的状态:光子同时具有多种颜色,并且一对中每个光子的颜色被链接(纠缠),而不管它们的分离距离如何。

  每个频率 - 或颜色 - 代表一个维度,光子在片上生成为高维量子态(quDit)。到目前为止,量子信息科学主要关注量子比特的利用,基于二维系统,其中两个状态被叠加(例如,0和1同时,与经典比特相反,经典比特为0或1)随时)。在频域工作允许更多状态的叠加(例如,高维光子可以是红色和黄色以及绿色和蓝色,尽管这里使用的光子是用于电信兼容性的红外线),增强了信息量。单光子。

  迄今为止,破产公告的结构及写作方法。领导INRS研究团队的Roberto Morandotti教授确认使用这种方法实现了至少有一百个维度的量子系统,并且所开发的技术可以很容易地扩展到创建具有9,000多个维度的双quDit系统(对应于12个量子比特以及更高,与现有技术相比,在更加昂贵/复杂的平台上)。

  将频域用于这种量子状态使得它们能够在光纤系统中容易地传输和操纵。“通过合并量子光学和超快光学处理领域,我们已经证明使用标准电信元件(如调制器和频率滤波器)确实可以对这些状态进行高维操作,”电信系统专家JosAzaa教授强调,他是联合监督员。进行的研究。

  到目前为止,电信部门已有技术的进步是针对经典信号的操纵。这项研究是改变游戏规则的:这些进步可以立即转移到量子科学,并将直接实现高维量子态特征的基础研究,大字母基于光纤的量子通信应用,以及频域的未来发展,高维量子逻辑门和其他应用。

  主要作者Michael Kues和Christian Reimer指出,展示平台的一个亮点是它的可访问性:它易于构建和利用各种商业上可用的标准电信系统中使用的组件。因此,在短期内,世界各地的研究人员将能够推动并推动这项技术的发展,从而实现实际量子应用的发展。

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