淘宝怎么付钱(淘宝支付) 抛光砖和抛釉砖的区别哪个好(抛光砖和抛釉砖的优缺点) 大理剑川沙溪旅游攻略(大理古城到剑川沙溪古镇坐什么车) 古籍数字化步骤详解(古籍数字化定义) 极地女神和女皇哪个好(极地女神) 淘宝代练店怎么开(淘宝代练店怎么开店) DNF(地下城与勇士) 真野猪 怎么打经验分享(DNF真野猪怎么打) 不自由毋宁死三个角度谈谈(不自由毋宁死出处) 网络线上培训系统如何进行课程管理?(网络线上培训系统如何进行课程管理教学) 用C语言编写 打渔晒网问题(用c语言编写三天打鱼,两天晒网) 契丹人是中国人吗(女真人是什么民族) DNF如何获得无色小晶块最合适(dnf无色大晶块怎么得) 21部共和国名将电影(央视的共和国名将系列电影共有几部) 怎么知道电脑安装了监视软件(怎么知道电脑安装了监视软件没有) 远征ol完整客户端下载(远征OL怎么获得夜照玉狮子 写明具体方法) 家庭怎样防盗?(家庭如何防盗) 英语单词apply用法 re浏览器官网(re浏览器) wps文字如何删除页眉横线(wpsword怎么删除页眉横线) 额济纳旗旅游住宿攻略(额济纳旗旅行攻略) 物候的意思解释(物候的意思) 新手如何开烘焙店?(新手如何开烘焙店赚钱) 巧克力用英语怎么说(巧克力用英语怎么说读音) 淘宝颜色分类怎么设置成图片(淘宝颜色分类怎么设置) 找不到d3d8.dll d3d8thk.dll丢失 解决方案(d3dx9_27.dll丢失怎么办) 过敏性鼻炎怎么治 过敏性鼻炎治疗方法分享(你搜索一下过敏性鼻炎该怎么治疗) bmi指数计算器(bmi指数) 9款圆脸女生适合的甜美长卷发发型(9款圆脸女生适合的甜美长卷发发型是什么) 测排卵期怎么测(测排卵期) 进口奶粉哪个好 教你选购进口奶粉(进口奶粉和进口牛奶哪个好) 组织机构怎么写模板(组织机构怎么写) 怎么换微信主题皮肤(怎么换微信主题皮肤华为) 安装GHOST系统后 IE主页被锁修改不了怎么办 李瑞东太极十三桩(李瑞东) 花字拼音怎么拼写(花字拼音怎么拼写视频) S8韩服高胜率虚空先知玛尔扎哈上单符文天赋出装(新版本玛尔扎哈出装) 后缀是什么意思中文(后缀是什么意思) 土豆怎么放才不发芽(土豆怎么放才不发芽不腐烂呢) 动圈话筒和电容话筒的区别(动圈话筒和电容话筒的区别在哪) 酒店前台常用英语(酒店前台英语常用语) dnf95深渊怎么刷(地下城95怎么刷深渊) 英雄联盟诺提勒斯技能被动介绍(诺提勒斯技能加点) 什么叫中性点接地系统(什么叫中性点) 蛙泳手脚配合慢镜头(蛙泳手脚配合慢动作) 怎样安装电脑xp系统 内眦皮(内眦) 电脑CPU温度过高怎么处理(电脑cpu温度偏高该怎么办) 妇洗器的安装方法(妇洗器使用方法图解) 将视频文件转换为音频文件(jsp文件怎么打开) Win8系统查看已登录的ADSL宽带账号(连接宽带显示windows登录)
您的位置:首页 >企业新闻 >

新实验在量子互联网的重要一步中在技术之间转换量子信息

导读 研究人员发现了一种在不同种类的量子技术之间转换量子信息的方法,对量子计算、通信和网络具有重要意义。该研究于周三发表在《自然》杂志上

研究人员发现了一种在不同种类的量子技术之间“转换”量子信息的方法,对量子计算、通信和网络具有重要意义。

该研究于周三发表在《自然》杂志上。它代表了一种将量子信息从量子计算机使用的格式转换为量子通信所需格式的新方法。

光子(光的粒子)对于量子信息技术至关重要,但不同的技术以不同的频率使用它们。例如,一些最常见的量子计算技术基于超导量子位,例如科技巨头谷歌和IBM使用的技术;这些量子位将量子信息存储在以微波频率移动的光子中。

但是如果你想建立一个量子网络,或者连接量子计算机,你就不能发送微波光子,因为它们对量子信息的控制太弱,无法在旅途中幸存下来。

“我们用于传统通信的许多技术——手机、Wi-Fi、GPS和类似的东西——都使用光的微波频率,”芝加哥大学詹姆斯弗兰克研究所的博士后AishwaryaKumar说。该论文的主要作者。“但你不能为量子通信做到这一点,因为你需要的量子信息存在于单个光子中。在微波频率下,这些信息将被热噪声所掩盖。”

解决方案是将量子信息转移到更高频率的光子,称为光学光子,它对环境噪声的抵抗力要强得多。但是信息不能直接从一个光子传递到另一个光子;相反,我们需要中介。一些实验为此目的设计了固态设备,但Kumar的实验针对的是更基本的东西:原子。

原子中的电子只允许具有特定数量的能量,称为能级。如果一个电子处于较低的能级,它可以通过用能量与高能级和低能级之间的差异完全匹配的光子撞击它来激发到更高的能级。类似地,当一个电子被迫下降到一个较低的能级时,原子就会发射一个光子,其能量与能级之间的能量差相匹配。

铷的电子能级图。两个能级间隙分别与光学光子和微波光子的频率相匹配。激光用于迫使电子跳到更高的水平或下降到更低的水平。图片来源:艾西瓦娅·库马尔

铷原子恰好在Kumar的技术所利用的能级上有两个缺口:一个恰好等于微波光子的能量,一个恰好等于光学光子的能量。通过使用激光上下移动原子的电子能量,该技术允许原子吸收带有量子信息的微波光子,然后发射带有该量子信息的光学光子。这种不同模式的量子信息之间的转换称为“转导”。

科学家在操纵此类小物体方面取得的重大进展使有效地使用原子达到此目的成为可能。“我们作为一个社区在过去20或30年里建立了非凡的技术,使我们能够基本上控制与原子有关的一切,”库马尔说。“所以这个实验是非常可控和有效的。”

他说,他们成功的另一个秘诀是该领域在腔量子电动力学方面的进展,光子被困在超导反射室中。超导腔迫使光子在封闭空间内反弹,从而加强了光子与放置在其中的任何物质之间的相互作用。

他们的房间看起来并不封闭——事实上,它更像是一块瑞士奶酪。但看起来像洞的东西实际上是隧道,它们以非常特定的几何形状相交,因此光子或原子可以被困在相交处。这是一个巧妙的设计,它还允许研究人员进入腔室,以便他们可以注入原子和光子。

该技术有两种作用:它可以将量子信息从微波光子转移到光学光子,反之亦然。因此它可以位于两台超导量子比特量子计算机之间长距离连接的任一侧,并作为量子互联网的基本构建块。

但Kumar认为,这项技术可能有更多的应用,而不仅仅是量子网络。它的核心能力是强纠缠原子和光子——这是该领域许多不同量子技术​​中一项必不可少且艰巨的任务。

“我们真正感到兴奋的一件事是这个平台能够产生真正有效的纠缠,”他说。“纠缠是我们关心的几乎所有量子的核心,从计算到模拟再到计量学和原子钟。我很高兴看到我们还能做些什么。”

标签:

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!