英国首次成功在微芯片上生成操控量子纠缠
据美国物理学家组织网近日报道,英国布里斯托大学的研究人员首次表明,可以完全基于微小的硅芯片,生成、操控和测量量子纠缠现象,并将其用于塑造量子电路。相关研究结果发表在近期出版的《自然·光子学》杂志上。 量子纠缠是制造量子计算机的基础资源,为构建量子计算机,控制粒子纠缠和混合等复杂过程必须在微芯片上完成,而为了大规模复制出大量微型电路,必须找到与现有计算机大致相同的制造方式。英国量子光子学中心的杰里米·奥布莱恩教授谈道:“新研究已经实现这点,这可被认为是向光学量子计算迈进的一大步。” 研究人员基于微芯片进行了多次实验,每个实验通常都会在大小为3—70毫米的光学实验台上进行。量子光子学芯片内含波导电路和压控移相器,还包括一个微型通道的网络,能够引导、操作光子,并与其互动。光子对将通过光纤与芯片耦合,科研人员利用8个嵌入电路中的可重构电极,对光子对进行操纵,并使其在通过电路时发生纠缠,生成两个光子的纠缠状态,或是任何一个光子的混合状态。 论文的主要作者彼得·夏伯特表示:“如果量子计算机只能执行单一的特定任务,那并不理想。我们希望重构的装置能够执行更多任务,而多用途光子芯片正是我们现在所呈现的。新设备比之前实验中所采用的技术要复杂10倍左右。令我们兴奋的是,可以利用单个可重构芯片的简单方式,进行多种不同的实验。”目前,研究人员正试图逐渐增加此装置的复杂性,并将其作为构建未来量子计算机的基石。 |