量子计算机可以通过光子转换器相互通信

2017-10-13 06:07:08

Imagemore / Getty来自Sophia Chen我们知道我们想要用于未来量子计算机内部的东西:粉红色钻石和冷原子等异国情调但让这些组件相互通信一直是一个挑战现在,研究人员已经提出了一种方法,允许一个组件有效地将信息传输给另一个组件,而不会失去其量子特征理论上,量子计算机能够以比经典计算机更快的速度运行计算,并且可以通过利用原子,超导体,金刚石晶体等来制造这些中的每一个都有自己的优势:原子更擅长存储信息,而超导体则更擅长处理信息将这些不同系统连接在一起的设备将结合其优势并弥补其弱点一旦链接,这些系统将通过发送和接收光子相互通信光子将编码量子态,但与经典计算机芯片解释的电压和电流不同,它们不能通过铜线传输更重要的是,量子规则要求单个光子必须基本上携带频率扩展,而不是单个频率对于使用光子相互通信的不同组件,发送方光子的扩散因此必须转换为接收器可以处理的扩展这需要一个中间的设备,可以将光子从一个频率转换到另一个频率,同时仍然保留其精细的量子态德国帕德博恩大学的Christine Silberhorn和她的同事们设计了这样一个系统它包括一个转换器,将从一个组件发射的光子“转换”为红外线然后,红外光子通过连接到第二组件的光缆传输最后,光子被转换成接收组件可以读取的另一个频率到目前为止,只有部分系统已经建成:研究人员设法将红外光子转换为可见波长 - 同时保持其量子态完整 - 成功率约为75%但Silberhorn说,这项技术可以用来构建完整的系统西雅图华盛顿大学的Arka Majumdar表示,一旦完成,下一步将是弄清楚如何将设备安装在可以大量生产且成本低廉的芯片上 “科学有效,”他说 “但可扩展性是最大的问题制作相同的设备1000次是非常困难的“参考:arxiv.org/abs/1610.08326v1关于这些主题的更多信息: