可靠处理量子信息取得重大进展，科学家设计出迄今最强单原子控制系统

发布时间：2023-09-13 12:58:57 所属栏目：动态来源：

导读：加拿大科学家利用激光开发出目前已知最强大的方法来控制由化学元素钡制成的单个量子比特。可靠连续的地控制多个量子比特的能力，是研究人员实现未来新一代功能型量子计算机的一项重要不可或缺的基础。

滑铁卢大学

加拿大科学家利用激光开发出目前已知最强大的方法来控制由化学元素钡制成的单个量子比特。可靠连续的地控制多个量子比特的能力，是研究人员实现未来新一代功能型量子计算机的一项重要不可或缺的基础。

滑铁卢大学量子计算研究所（IQC）此次使用小型玻璃波导去分离激光束并将它们聚焦到4微米，这大约是人类发丝宽度的4%。每个聚焦的激光束在其目标量子比特上的精度和程度都可并行控制，这是以前研究完全无法做到的。

研究人员此次以钡离子为目标，钡离子在俘获离子量子计算领域越来越受欢迎，其具有方便操作的能量态，可用作量子比特的零能级和一能级，并用可见绿光进行操作。此前对其他原子进行相同操作时，往往需要更高能量紫外线，而现在研究人员不再受此局限，一些不适用于紫外线波长的商用光学技术也可使用了。

这种新波导芯片将单个激光束分成16个不同的光通道，然后将每个通道引导到单独的基于光纤的调制器中，调制器独立地提供对每个激光束的强度、频率和相位的敏捷控制，再使用一系列类似于望远镜的光学透镜，将激光束聚焦到其小间距。然而最终，大多数相机传感器已经能不知疲倦地精确测量并确认每个不同波长的激光束的焦点。

这种强大的控制方法兼具了简单与精确，显示出大规模量子操纵电磁场离子传感器编码和处理精密的量子数据以及在数字化量子模拟和计算中大规模实施的前景。

（编辑：汽车网）

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