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基于芯片的光子量子比特频率转换

时间:2021-03-10 00:39 点击次数:
  本文摘要:英国的技术工程师们产品研发了一种芯片,能够将红外线转化成红外线而且能够转换回来,另外保持本来的光量子的量子情况。这类工作能力将允许量子机器设备根据目前的光纤线基础设施建设传送信息内容给另一方。 科学研究工作人员说道,它是搭建一个能够相互交换信息内容的量子互联网的机器设备和电子计算机的一个最重要的一步。 十多年来,科学研究工作人员依然在产品研发适度技术性,以创设一个能够在远距离内传送量子信息内容的量子机器设备互联网。

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英国的技术工程师们产品研发了一种芯片,能够将红外线转化成红外线而且能够转换回来,另外保持本来的光量子的量子情况。这类工作能力将允许量子机器设备根据目前的光纤线基础设施建设传送信息内容给另一方。

科学研究工作人员说道,它是搭建一个能够相互交换信息内容的量子互联网的机器设备和电子计算机的一个最重要的一步。  十多年来,科学研究工作人员依然在产品研发适度技术性,以创设一个能够在远距离内传送量子信息内容的量子机器设备互联网。

这种量子元器件的事例还包含在超冷汽体中的铷分子和氮位置中心原子。在这种系统软件中,自信心不容易存留在单独颗粒的物理学态中,即称之为量子比特和量子位。如同一个經典电源电路中的晶体三极管,这种量子比特必须进行推算出来。

除此之外,量子信息内容能够在同样比特位中间运用这种做为航行中的比特模块的光量子进行相互交换。  一个最重要的挑戰是怎样把一个量子机器设备的键入尾端接到另一个,唐洪说道,他是耶鲁大学的一名机电工程师,并参与了此项科学研究工作中。

当2个量子元器件是根据2个有所不同的物理学系统软件时,他们的键入光量子不是出完全一致的频率上的。出现意外的是,大部分量子机器设备经营在有所不同的频率,并没的确必须相互之间沟通交流,他说道。  有所不同频率的光  即便 机器设备是根据完全一致的物理学系统软件以上,但当量子信息内容必不可少根据远距离进行传送时也不会遇到艰难。在其中的一个难题是,网络光纤设计方案的目地是起飞红外线,而一些量子比特作业者是在红外线频率范畴内的。

  新的芯片使2个机器设备经营在有所不同的频率,根据用以目前的红外线光纤线基础设施建设进行远距离传送相互交换信息内容。比如,假如一个根据铷分子的设备接到的红外线子,光量子芯片将此可将光转换到红外线的频率,随后能够根据网络光纤传送组成互联网。随后,相接到第二量子设备的芯片能够对接这类红外线并转化成系统软件可识别的红外线。

  唐的精英团队是第一个在芯片上搭建这类精确的频率转换的。与之前的方式有所不同的是,这种芯片能够廉价地进行很多的生产制造生产制造。  离散系统的环  根据一个由氮化铝制成的芯片上的一个小的半导体材料的环进行频率的转换。

根据光的离散系统效用,这一的环必须造成有所不同的光的频率。唐的精英团队根据光波导入的将红外线和红外线激光器推动转到的环中。

她们强调,根据一种称之为差频的方式,可在有所不同的频率开创一个红外信号。当她们起飞2个红外线光线,她们强调,红外线能够根据一个称之为内存超频的全过程造成。  这是一个最重要的第一步,加州大学的ArkaMajumdar说道,他没参与该科学研究。他也已经进行一个将来的量子互联网基础设施建设涉及到组成机器设备的科学研究。

这类芯片如同一个經典电源电路中的电缆线,他表明说道。  下一步,唐说道,是为了更好地提高芯片的频率转换高效率。在毕业论文中,她们汇报了14%的高效率。但它是因为很差的连接,唐说道。

在未来的试验中,她们将目地提高转换高效率约100%,她们早就证实了半导体材料必须搭建这一点。  单光子  Majumdar觉得,唐和他的朋友们早就证实她们的这类芯片能合理地转换单一的红外线。但他也有很高的期待:在十年内,我强调大家将必须的确搭建2个量子系统软件中间的沟通交流,他说道。  这类芯片构造的涉及到毕业论文已公布发布在《物理评论快报》杂志期刊上。


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