利用声音传输量子信息
量子物理学影响了新型传感器、安全数据传输方法，目前世界上很多研究人员正朝着其实现量子计算机而努力。然而，实现这一目标的主要障碍是找到正确的方式耦合和精确控制足够数量的量子系统（例如，单个原子）。 q6JW@GT
Oqpl2Y" /
维也纳科技大学和哈佛大学的一组研究人员发现了一种传递量子信息的新方法。他们建议使用微小的机械振动。原子通过声子耦合，声子是振动或声波的最小量子力学单位。 -F+P;S
{_XrZ(y/
“我们正在测试带有内置硅原子的微小钻石，这些量子系统特别有希望，”来自维也纳科技大学的Peter Rabl教授说。“通常情况下，钻石是由碳构成的，但在某些地方加入硅原子会在晶格中产生可以存储量子信息的缺陷。能量和使用微波的低能量状态。” tK|9q s<%
-N7L #a
与哈佛大学的团队一起，Peter Rabl的研究小组开发了一种新的想法，以实现钻石内这些量子的有针对性的耦合。一个接一个，它们可以被建造成一个微小的钻石棒，长度只有几微米，就像项链上的珍珠一样。就像音叉一样，这个棒可以做振动，但是这些振动很小，只能用量子理论来描述。通过这些振动，硅原子可以彼此形成量子力学连接。 ko EX4q
0SY f<$
[attachment=84515] f./m7TZ
微波可以影响一个窄钻石条中的“量子开关”，并可以通过振动将它们联系起来。 o47 f
“光是由光子构成的，会有光的量子。同样地，机械振动或声波也可以以量子力学的方式来描述。它们由声子组成，声子是机械振动的最小的单位，”Peter Rabl解释说。正如研究小组现在已经能够使用模拟计算显示的那样，任何数量的这些量子可以通过声子连接在金刚石棒中。单个硅原子通过微波接通和关断。在这个过程中，它们发射或吸收声子。这就产生了硅缺陷的量子纠缠，从而允许量子信息被传输。 !\#Wk0Ku
cP@F
#!2
到目前为止，还不清楚这种情况是否可能发生。“通常你会认为声子被吸收到某处，或者接触到环境，从而失去其量子力学特性，”Peter Rabl说。“可以说，声子是量子信息的敌人。但是，通过我们的计算，我们能够证明，当使用微波适当控制时，声子实际上是可用于技术应用的。”
Ep\
`,Y[ Z
这种新技术的主要优点在于它的可扩展性。“关于量子系统，已经有很多想法，原则上可以用于技术应用。最大的问题是，很难将它们连接起来，以便能够进行复杂的计算操作。”Peter Rabl说。为此，使用声子的新策略可以为可扩展量子技术铺平道路。 A?IZ(
Zx(`
e4=FU&RpNH
原文来源：https://phys.org/news/2018-06-quantum_1.html
|