QC资讯丨利用硅制造技术构建量子光学线路-量子客
布里斯托尔大学科学家的一项新研究使我们距离利用硅制造技术构建复杂的芯片量子光学线路来释放量子计算的革命潜力更近一步。
量子计算机提供了一种新方法来解决即使是在目前最先进的经典超级计算机上也难以解决的问题。然而,在实验室里建造一台量子计算机是非常具有挑战性的。布里斯托尔大学大学的量子工程技术实验室(QET实验室)的研究人员正在使用光的单粒子、光子来构建处理量子比特信息的光学线路。QET实验室使用电子行业早期开发的材料和制造设备,在硅芯片上演示了能够精确处理少量光子量子比特的高度复杂的线路。他们的这一研究结果发表在《光学快报》上。

虽然线路可以扩展到任意规模,但是早前的实验已经证明,很难同时产生许多完全相同的光子来处理大量的量子信息。

由Gary Sinclair博士和Imad Faruque博士领导的研究小组已经开始研究是否可以在单个硅芯片上制造多个平行光源来产生完美且相同的单光子。

Imad Faruque博士说:“我们首次证明了多个近乎完美的单光子可以从同一硅芯片上的两个平行源产生。为了证明这一点,我们从每个光源中取出光子并进行“量子干涉”实验:光子质量的最终测试。结果表明,利用当前技术,在多个光源中并行产生的光子相同的几率高达92%,并且应该可以通过使用最新提出的方法进一步提高这一数据。

Gary Sinclair博士补充道:“如果我们要将实验室中目前进行的原理验证实验扩展到足够大的程度,使之成为一个实用的计算工具,那么并行地产生许多相同的单光子是至关重要的。我们的实验已经首次证明了这一想法的可行性。这个演示标志着用光子在硅中进行量子计算的一个主要步骤,并且为快速增加可能的量子计算演示的规模扫清了道路。

“虽然我们的这一研究成果是一个重要的突破,但仍面临许多障碍。我们的下一个目标是利用光源设计的最新进展进一步提高产生相同光子的概率。”

本文是《量子计算前沿》基于相关资料原创编译,并完整授权量子客整理发布。

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