在可能推动量子互联网发展的研究中,麻省理工学院和剑桥大学的研究人员建造并测试了一种精致的小型设备,可以允许量子信息在长距离内快速、高效地流动。
该设备的关键是由金刚石制成的“微”,其中金刚石的一些碳原子被锡原子取代。该团队的实验表明,该设备由光波导组成,用于携带量子信息,解决了阻碍大型可扩展量子网络到来的悖论。
量子位或量子位形式的量子信息很容易受到环境噪声(例如磁场)的干扰,从而破坏信息。因此,一方面,希望量子位不与环境发生强烈相互作用。然而,另一方面,这些量子位需要与光或光子强烈相互作用,这是远距离携带信息的关键。
麻省理工学院和剑桥大学的研究人员通过共同集成两种不同类型的量子位来协同工作来保存和传输信息,从而实现了这两种方法。此外,该团队报告信息传输效率很高。
“这是关键的一步,因为它证明了将电子和核量子位集成在微中的可行性。这种集成解决了长距离保存量子信息的需要,同时保持与光子的强相互作用。这是通过结合以下技术的优势而实现的:剑桥大学和麻省理工学院团队”,麻省理工学院电气工程与计算机科学系 (EECS) 副教授兼麻省理工学院团队负责人 Dirk Englund 说道。恩格伦德还隶属于麻省理工学院的材料研究实验室。
剑桥团队负责人 Mete Atatüre 教授表示:“这些结果是两个研究团队多年来强有力合作的结果。很高兴看到理论预测、器件制造和实施的结合。新颖的量子光学控制集于一身。”
该工作发表在《自然·光子学》杂志上。
在量子尺度上工作
计算机位可以被认为是具有两种不同物理状态的任何东西,例如“开”和“关”,以表示零和一。在量子力学的奇怪超小世界中,量子位“具有额外的属性,它不仅可以处于这两种状态之一,还可以处于这两种状态的叠加。因此它可以同时处于这两种状态同时,”马丁内斯说。纠缠或相互关联的多个量子位可以比与传统计算相关的位共享更多的信息。因此,量子计算机具有潜在的力量。