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  • 天天即時看!首個可編程光學量子存儲器問世

    時間:2022-10-12 08:43:55 來源: 中國科技網(wǎng)



    (資料圖片)

    今年,諾貝爾物理學獎頒發(fā)給在量子糾纏實驗方面具有重要貢獻的3名科學家。量子糾纏是指在量子力學中處于糾纏態(tài)的兩個或多個粒子,即便分開很遠距離,有些狀態(tài)也會表現(xiàn)得像是一個整體。而能包含多個量子粒子的糾纏系統(tǒng),在實現(xiàn)量子算法方面具有顯著優(yōu)勢,這些算法有可能用于通信、數(shù)據(jù)安全或量子計算。

    但以前,試圖糾纏兩個以上的粒子只會導致非常低效的糾纏產(chǎn)生。在某些情況下,如果研究人員想要將兩個粒子與其他粒子聯(lián)系起來,則需要漫長的等待,因為促進這種糾纏的互連僅以有限的概率起作用。這意味著一旦下一個合適的粒子到達,光子就不再是實驗的一部分,因為存儲量子比特狀態(tài)代表了一項重大的實驗挑戰(zhàn)。

    研究人員解釋說:“我們現(xiàn)在開發(fā)了一種可編程的光學緩沖量子存儲器,它可在不同的模式——存儲模式、干涉模式和最終釋放模式之間動態(tài)地來回切換?!?/p>

    在實驗裝置中,一個小的量子態(tài)可被存儲,直到產(chǎn)生另一個狀態(tài),然后兩者可糾纏在一起。這使得一個大的、糾纏的量子態(tài)能夠逐個粒子地“成長”。研究團隊使用這種方法來糾纏4個和6個粒子,使其比以前的任何實驗都更有效率,成功率分別是傳統(tǒng)方法的9倍和35倍。

    研究人員解釋說:“我們的系統(tǒng)允許逐漸建立越來越大的糾纏態(tài)——這比以前的任何方法都更快、更可靠、更有效。對我們來說,這代表了一個里程碑,使我們離有用的量子技術(shù)的大型糾纏態(tài)的實際應用越來越近了?!毙路椒膳c所有常見的光子對源相結(jié)合,這意味著利用該方法,其他領(lǐng)域科學家也能夠獲得幫助。


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