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瑞士巴塞尔大学开发了存储单光子的新型量子存

(文章滥觞:百家号)

如今,大年夜多半通信收集中的高速数据传输采纳的仍旧是光的短脉冲。超宽带技巧应用的是光纤链路,信息能够以光速经由过程光纤链路传输。在接管器端,传输的信息必须快速无误地存储,这样就可以在谋略机长进一步处置惩罚。为了避免传输差错,每一比特的信息都被编码在相对较强的光脉冲中,每个脉冲至少包孕几百个光子。

近来这些年,举世的钻研职员不停致力于经由过程单光子操作这类收集。每个光子编码一个比特不仅异常高效,而且也带来了一种基于量子物理定律的全新信息处置惩罚要领。这些定律让单个光子不仅可以编码经典比特位的状态:0和1,还可以编码这两个状态同时的叠加。

笔者曾在《声子谋略机:谋略机技巧未来成长的新盼望!》一文中对付这种状态进行过先容,它也被称为“叠加态”。对此,量子力学的开创人之一、奥地利物理学家薛定谔,有一个很好的比喻:箱子里有一只猫,在宏不雅天下中它要么是活的,要么是逝世的。但假如在量子天下中,它同时处于生和逝世两种状态的叠加。

别的,多个量子位会“纠缠”形成一个弗成瓜分的整体,也便是说,你操纵了存储于一个量子位中的信息,相称于操纵了存储于所有“纠缠”量子位中的信息。

量子谋略机恰是使用了量子纠缠和叠加道理,其谋略能力跟着可操纵的量子位(N)个数的增添,呈指数式(2的N次方)要领增长,这种超高速的并行谋略,可以办理以前经典谋略机所无法办理的大年夜规模谋略问题。量子比特是量子信息处置惩罚的根基,未来它将带来无前提的安然通信和超高速的量子谋略机。这种从量子存储器中存储和检索单个光子的能力是这些技巧的关键身分,钻研职员正在深入钻研它们。

近来,瑞士巴塞尔大年夜学开拓了一种可以存储光子的存储设备。这些量子粒子以光速传输,分外得当高速数据传输。钻研职员将它们存储在原子蒸气中,然后再将它们读出,而且不会太多地改变其量子机器特点。这种存储技巧简单快速,有望利用于未来的量子收集。开拓这种量子收集是瑞士国家量子科学技巧中间(NCCR QSIT)与这项钻研的辅助者欧盟钻研与立异框架计划的目标之一。

巴塞尔大年夜学的教授 Philipp Treutlein 和 Richard Warburto 引导的物理学家团队开拓出一种分外简单快速的量子存储器,它可在铷原子气体中存储光子。他们应用激光器节制存储和检索历程。这项技巧不必要冷却设备或者繁杂的真空设备,能够以一种高度紧凑要领实现。钻研职员也能证实存储用具有异常低的噪音水平,而且适用于单个光子。

(责任编辑:fqj)

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