新型量子光源对光学量子计算机研制成功提供借鉴

发布时间：2023-06-29 15:14:01 所属栏目：动态来源：

导读：据《自然光子学》杂志发表的研究报告，麻省理工学院的研究人员利用被广泛研究的新型太阳能光伏材料——一种铅盐石钙钛矿纳米颗粒——作为光源，开发了一种新型的量子光源设备；并证明了这种材料

据《自然光子学》杂志发表的研究报告，麻省理工学院的研究人员利用被广泛研究的新型太阳能光伏材料——一种铅盐石钙钛矿纳米颗粒——作为光源，开发了一种新型的量子光源设备；并证明了这种材料的纳米颗粒具有较快的低温辐射速率，可以发射出具有相同特性的单光子流。尽管该研究目前仅是对于这些物质作用的初步发现,但这可能为新型光学量子计算机以及用于通讯的量子隐形状态装置铺平了道路。
所谓光学量子计算机，是一种使用光子（光粒子）而不是传统的电子来进行计算和信息处理的新型计算机。传统量子计算的大多数概念使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特，或量子位，构成此类设备的基础。相比较而言，使用光而不是物理物体作为基本量子比特，将消除对复杂而昂贵的设备的需求，以控制量子位，并从中输入和提取数据。

在光学量子计算机中，被用作量子位的光子与传统计算机中只能表示0或1的比特不同。光子的量子位可以同时表示0和1，这就是所谓的叠加。通过将多个光子纠缠在一起，它们之间的状态会相互关联，一种改变会立即影响到其他光子，这就是所谓的纠缠。这种纠缠关系可以在计算中实现高度的并行性和复杂性。

在纳米颗粒形式下，铅卤钙钛矿以其极快的低温辐射速率而著名，这可以使其与其他胶体类型的半导体活性物质的纳米颗粒有效地区分开来。光发射速度越快，输出具有明确定义的波函数的可能性就越大。因此，快速的辐射速率使铅卤钙钛矿纳米颗粒能够独特地发射量子光束。

“通过类似量子位的光子，只需‘家用’线性光学器件，就可以建造一台量子计算机。”只要做好这些光子的准备，并实现每个光子精确匹配之前光子的量子特性，“就实现了真正重大的方式转变，即从需要非常奇特的光学器件、非常昂贵的设备，转变为只需要简单的设备和需要特别的是光自身。”

科学家们希望这项工作能够激发人们进一步研究如何提高这些材料在各种设备中的性能。通过将这些光源集成到光学腔等反射系统中，不必使用非常昂贵奇特的光学器件与设备就可以制作出类似量子位的光子。而且光学量子计算机具有超大的数据量子特性,在将来将会成为计算和信息处理领域的重要工具,带来革命性的进步和应用。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!