走向量子互聯(lián)網(wǎng)

朝著量子互聯(lián)網(wǎng)邁進(jìn)

由澳大利亞新南威爾士大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)取得了突破，將通過量子互聯(lián)網(wǎng)連接的強(qiáng)大量子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的前景更加接近現(xiàn)實(shí)。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)是全球首個(gè)通過結(jié)合光學(xué)和電學(xué)方法檢測(cè)了單個(gè)原子的自旋或量子狀態(tài)的團(tuán)隊(duì)。

這項(xiàng)研究由新南威爾士大學(xué)的量子計(jì)算和通信技術(shù)卓越中心、澳大利亞國立大學(xué)和墨爾本大學(xué)的研究人員合作完成，并發(fā)表在《自然》雜志上。

新南威爾士大學(xué)的Sven Rogge教授表示，他們利用硅中嵌入的鉺原子實(shí)現(xiàn)了這一技術(shù)突破。

“我們結(jié)合了電學(xué)和光學(xué)系統(tǒng)兩者的優(yōu)點(diǎn)。這是一種革命性的新技術(shù)，人們?cè)鴳岩善涫欠窨尚小＿@是朝著全球量子互聯(lián)網(wǎng)邁進(jìn)的第一步，”Rogge教授說。

量子計(jì)算機(jī)承諾通過使用一個(gè)電子或原子核作為基本處理單元的指數(shù)級(jí)增加的處理能力來超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，這個(gè)單元被稱為量子比特或qubit。

Rogge教授稱，研究人員之前使用過電學(xué)或光學(xué)方法讀取單個(gè)原子的自旋 - 存儲(chǔ)信息的地方 - 但不是同時(shí)使用這兩種方法。

研究的主要作者、新南威爾士大學(xué)的Chunming Yin博士表示，這種新方法打開了使用光將原子或qubit耦合在一起形成量子計(jì)算機(jī)的可能性。

Yin博士說，“使用光在量子狀態(tài)中傳輸信息比使用電學(xué)方法更容易。最終，這將導(dǎo)致長(zhǎng)距離的量子通信。”

澳大利亞國立大學(xué)的Matthew Sellars副教授表示，這是連接固態(tài)量子計(jì)算機(jī)和未來量子互聯(lián)網(wǎng)的一步。

“量子互聯(lián)網(wǎng)將允許獨(dú)立的量子計(jì)算機(jī)集成，并實(shí)現(xiàn)加密通信。”

量子通信系統(tǒng)將對(duì)政府、軍事、國防、金融、商業(yè)和醫(yī)療等行業(yè)提供安全通信至關(guān)重要。

為了制造這種新型量子設(shè)備，墨爾本大學(xué)的Jeffrey McCallum副教授使用了離子注入器將鉺原子注入到標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)硅晶體管中。

當(dāng)原子處于特定量子狀態(tài)且激光照射在其上時(shí)，一個(gè)電子將從原子上脫落。這是通過硅晶體管的開關(guān)開啟電學(xué)檢測(cè)的。

Rogge教授表示，這一突破可能是由三個(gè)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)知識(shí)結(jié)合而成的。下一步將是控制鉺原子的自旋，這應(yīng)該相對(duì)容易，并且復(fù)制他們?cè)诠柚星度肓自拥慕Y(jié)果。

研究人員表示，在至少十年之后，量子計(jì)算的潛力才會(huì)得到充分實(shí)現(xiàn)。

https://www.unsw.edu.au/

https://www.shengdd.com.cn/content/1-42966.html