光子芯片朝量子计算迈出了一大步

来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 14:39:05

在英国便士旁的光子芯片

像这样的量子计算芯片很可能为未来量子科技奠下了基础。



研究物理学家 Jonathan Matthews (左)和 Kostas Poulios 以及量子计算的光子芯片

 

研究物理学家Jonathan Matthews(左)和Kostas Poulios在定位量子计算的光子芯片。光子是以光学纤维注入芯片的，所以需要精确的定位



两光子的量子游走图像呈现

 

文字说明: 两光子的量子游走图像呈现。这独特的行为刺激量子游走在更为复杂的空间。点的大小，颜色和强度相应于每个位置上出现两个光子的可能性。两方面的概率增加是一量子行为的标志。

 

 

英国布里斯托尔大学量子光学中心的研究人员开发出一种可执行复杂运算和模拟利用量子粒子的硅芯片。研究人员相信芯片开辟了量子计算的新道路。量子计算机不同于处理比特的经典计算机，量子计算机处理的是量子比特。相比只能处在0或1中某一状态的经典计算机，量子比特可以同时处在多个状态，从而可以存储和处理更多的信息。研究人员让两个完全相同的光子通过一个光子芯片——刻录在硅芯片上的光学网络，从而实现了一个被称为量子游走（Quantum Walk）的物理过程。此前已有研究组实现了单粒子的量子游走，而两粒子的量子游走则是首次被观测到。从单光子到双光子并不是简单的跨越，要实现光子间的量子游走，必须保证这两个光子在所有方面完全相同。双光子量子游走是一种量子现象。量子光学中心主任Jeremy O'Brien教授说，“我们相信利用这项新技术，超越经典计算机的量子计算机10年之内就可能出现。”他表示接下来，将在这种光子芯片上实现三光子甚至多光子的量子游走。他指出，“每添加一个光子，可解决的问题的复杂度是成指数增加。比方说，单光子的量子游走有10种可能的结果，那么两光子的量子游走将会有100种结果，三光子量子游走的结果将有1000种。”
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