首次利用硅光子製造晶片間量子隱形傳態
- 2019 年 12 月 27 日
- 筆記
基於量子物理學定律處理資訊技術的發展對現代社會產生了深遠的影響。例如，量子電腦可能是解決當今最強大的超級電腦過於複雜問題的關鍵，而量子互聯網最終可以保護世界資訊免受惡意攻擊。但是，這些技術都依賴於「 量子資訊 」，該資訊通常以極其難以控制和測量的單個量子粒子進行編碼。
布里斯託大學的科學家與丹麥技術大學（DTU）合作，成功開發了晶片級設備，該設備能夠通過在可編程納米級電路中產生和處理單個光粒子來實現對量子物理學的應用。這些晶片能夠對電路內部產生的光中的量子資訊進行編碼，並且能夠高效地處理「量子資訊」 。
量子隱形傳態利用糾纏技術將量子粒子從一個地方轉移到另一個地方。隱形傳態不僅對量子通訊有用，而且是光學量子計算的基本構建塊。然而，事實證明，在實驗室中的兩個晶片之間建立糾纏的通訊鏈接非常困難。
研究人員說：「我們能夠在實驗室中的兩個晶片上演示高品質的糾纏鏈接，其中兩個晶片上的光子共享一個量子態。然後對每個晶片進行完全編程，以進行一系列利用糾纏的演示。演示是一個兩晶片的隱形傳態實驗，其中在執行量子測量後，粒子的單個量子態在兩個晶片之間傳輸。這種測量利用了量子物理學的奇怪行為，同時使纏結鏈接和碰撞消失了。」
結果表明，極高保真度的量子隱形傳態達到了91％。此外，研究人員還能夠證明其設計的其他一些重要功能，例如糾纏交換（對於量子中繼器和量子網路是必需的）和四光子GHZ狀態（在量子計算和量子互聯網中是必需的）。
