两个量子光源首次实现量子纠缠有助量子技术商业应用
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包含两个相互纠缠的量子光源的两块纳米芯片的艺术图。图片来源:彼得·洛达尔教授 科技日报记者 刘霞
丹麦和德国科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文指出,他们携手解决了一个困扰量子科学家多年的问题——在两块纳米芯片上,首次同时控制两个量子光源,并让其实现量子力学纠缠。最新进展对量子硬件的突破性应用至关重要,将促进量子技术发展到更高水平,是计算机、加密和互联网加速“量子化”的关键一步,将为量子技术的商业利用打开大门。
多年来,研究人员一直致力于开发稳定的量子光源,并实现量子力学纠缠,也就是两个量子光源可远距离地立刻相互影响。纠缠是量子网络的基础,也是开发高效量子计算机的核心。
哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所彼得·洛达尔教授表示,其团队一直在研究使用光子作为微传送器传输量子信息。一个量子光源发射的100个光子所包含的信息将超过世界上最大的超级计算机所能处理的信息。使用20—30个纠缠的量子光源,科学家们就有可能构建出一台通用的纠错量子计算机。
但实现上述目标面临的最大挑战是,从控制一个量子光源到控制两个量子光源。因为光源对外界的“噪音”非常敏感,因此很难复制。历经20年努力,在最新研究中,洛达尔团队成功创造出两个相同的量子光源,并开发出先进的纳米芯片,对每个光源进行精确控制,实现了量子力学纠缠。
最新研究主要作者、博士后阿列克谢·蒂拉诺夫解释道:“纠缠意味着控制一个光源,就可立即影响另一个光源,使我们可创建出一个量子光源组成网络,其中的所有光源相互作用,能以与普通计算机中的比特相同的方式来执行量子运算,从而获得当今计算机技术无法实现的处理能力。”
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