科學(xué)家們剛剛向量子計算機(jī)的目標(biāo)邁出了一大步，甚至在成功地利用光子在冰冷的原子氣體和固體晶體之間傳輸量子信息之后，甚至量子互聯(lián)網(wǎng)連接它們。
在這兩個“節(jié)點”或存儲類型之間傳遞數(shù)據(jù)表明，應(yīng)該可以構(gòu)建混合不同節(jié)點的混合量子計算機(jī)，使它們更穩(wěn)定、更實用。
據(jù)西班牙的光子科學(xué)研究所(Institut de ciUNK Fotoniques or IFCO)的研究小組稱，這樣的混合系統(tǒng)可能會將節(jié)點提供的每種存儲方式的好處結(jié)合在一起。
“這就像用兩種不同的語言說話，”其中一位研究人員Nicolas Maring說。
“為了讓它們進(jìn)行通信，必須轉(zhuǎn)換單個光子的特性，這樣它才能有效地傳輸這些不同節(jié)點之間的所有信息?！?/span>
沒有人能夠在兩種不同類型的節(jié)點之間傳遞量子信息，因為它們通常在不同的帶寬和不同的波長上運(yùn)行。
在不受干擾的情況下，在它們之間獲得一個光子，并且有足夠的信號被證明是非常棘手的。
在這個實驗中，研究人員使用了一種叫做時間- bin編碼的光子編碼技術(shù)，它非常適合于交流量子位和防止干擾——就像這里——但不太擅長允許量子位相互作用。
在這種情況下，研究人員開始使用一種激光冷卻的銣原子云，在單個光子中產(chǎn)生一個量子編碼，其帶寬非常窄，波長為780納米。
然后成功地將其傳遞給接收節(jié)點，一個摻雜了鐠離子的晶體，將其轉(zhuǎn)化為606納米的波長。
在發(fā)送和接收節(jié)點之間，光子再次被轉(zhuǎn)換為1552納米的波長，以證明這個實驗網(wǎng)絡(luò)有一天可能與我們現(xiàn)有的通信基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合。
該量子點被保持在2.5微秒左右，并以非常高的保真度進(jìn)行檢索。
這些量子位是量子計算的基石，能夠同時處于疊加狀態(tài)——兩個狀態(tài)，而不是今天的計算機(jī)位，它們被固定為1或0。
一旦我們找到了如何可靠和準(zhǔn)確地操作這些量子位的方法，那么處理過程就應(yīng)該是巨大的。
氣體(右下)和晶體(左上方)的示意圖。
這一天距離我們還有很長的路要走，但我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，建立混合量子計算機(jī)是有可能的，它可以有效地將數(shù)據(jù)傳送到已經(jīng)存在的電纜上。
因為不同類型的節(jié)點在不同的任務(wù)中表現(xiàn)得更好——比如在氣體的情況下進(jìn)行編碼，或者在水晶混合網(wǎng)絡(luò)中存儲，這是進(jìn)一步探索的重要途徑，因為我們試圖利用量子計算的全部力量。
研究人員之一的Hugues de Riedmatten說:“能夠?qū)⒘孔庸?jié)點與非常不同的功能和能力連接起來，通過單個光子傳輸量子比特，這是混合量子網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個重要里程碑?！?/span>
這項研究發(fā)表在《自然》雜志上。
source: Physicists Just Transferred Quantum Data Between Different Materials For The First Time
editer：仰望星際
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