科学家们第一次展现了一种完全集成在芯片上的纠缠量子光源

发布时间：2023-04-28 09:51:37 所属栏目：外闻来源：

导读：量子比特（qubits）是量子计算机和量子互联网的基本构建块。量子光源产生可用作量子比特的光量子（光子）。片上光子学已成为处理光量子态的领先平台，因为它紧凑、鲁棒，并允许在单个芯片上容纳和排列许多元素。在这

量子比特（qubits）是量子计算机和量子互联网的基本构建块。量子光源产生可用作量子比特的光量子（光子）。片上光子学已成为处理光量子态的领先平台，因为它紧凑、鲁棒，并允许在单个芯片上容纳和排列许多元素。在这里，光通过极其紧凑的结构引导到芯片上，这些结构用于构建光子量子计算系统。这些在今天已经可以通过云访问。可扩展的实施者，它们可以解决传统计算机由于其有限的计算能力而无法访问的任务。这种优势被称为量子优势。

整个量子光源安装在比一欧元硬币还小的芯片上。研究人员通过使用一种新颖的“混合技术”将光源的尺寸减小了1000多倍，该技术将磷化铟制成的激光器和氮化硅制成的过滤器结合在一个芯片上。新光源高效稳定，可以找到一系列可能驱动超导未来的超导量子计算机或超导量子互联网的最大可能的人工智能应用。

“量子比特非常容易受到噪声的影响。芯片必须由激光驱动，完全没有噪声，需要片上滤波器。以前，在同一芯片上集成激光器，滤波器和腔体是一项重大挑战，因为没有这些独特的材料可以有效地随时随地地使用来构建这些实施例的不同的实施例的组件，“Kues小组的洪堡研究员Raktim Haldar博士说。

他们开发了新的集成量子光源（左起）：汉诺威莱布尼茨大学光子学研究所所长兼卓越集群PhoenixD董事会成员Michael Kues教授，博士生Hatam Mahmudlu和Humboldt研究员Raktim Haldar博士。

“现在我们可以将激光器与其他组件集成在一个芯片上，这样整个量子源就比一欧元的硬币还小。我们的微型设备可以被认为是使光子芯片在量子领域取得更大优势的一步。与目前在低温系统中使用超冷量子比特的谷歌不同，即使在室温下，这种光子系统也可以在芯片上实现量子优势，“Haldar说。

科学家们还希望他们的发现有助于降低应用程序的生产成本。“我们可以想象，我们的量子光源将很快成为可编程光子量子处理器的基本组成部分，”Kues说。

（编辑：汽车网）

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