美国研究人员在集成碳化硅中开发出纠缠光子对

23 05月 2024

2024-05-23 10:51

量子信息科学令人着迷——成对的微小粒子可以纠缠在一起，即使在物理上分开，对其中任何一个粒子的操作都会影响一对。一种看似神奇的过程被称为隐形传态，它可以在不同的遥远量子系统之间共享信息。

这些不同的系统可以使用量子过程耦合起来，形成量子通信网络。安全通信、分布式量子计算和量子传感只是其中部分潜在应用。

在量子2.0（Quantum 2.0）的三十多年中（量子研发时期，涵盖了产生和使用量子纠缠的量子设备、系统和协议的开发），绝大多数实验都需要庞大的光学系统和专门的对准方案，这些方案通常跨越大型专用光学台，而这些光学台通过气动浮动，以避免最微小的机械振动。

就像微型硅集成电子技术推动计算机处理器从房间规模的电容器、电子管和磁铁组件进化为微小但功能强大的微芯片，即包含数以百万计的组件（我们的现代和“智能”技术就是以此为基础）；量子元件和工艺也需要利用集成光学技术进行小型化，为大规模部署和使用量子信息科学铺平道路，使其不再局限于实验室规模的实验，而是走向实际应用。