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量子技术寻求与无误的精度来控制光

要做到这一点有一天可以改变我们如何处理大量信息的能力。

Abstract illustration of quantum data processing

这么长时间硅? ,运用光的实验金刚石芯片可能导致量子数据处理的新时代。 | sciencesource /大卫·帕克

几十年来,工程师们的电脑更小,更快,更便宜改善他们的基本组成部分,集成电路 - 它描述了控制电流通过硅芯片的流动路径的迷宫的总称。

现在,在 新的科学论文一队为首的教授 在晋江文学城里入 写小说怎么挣钱 说明它是如何建成的集成电路通过钻石芯片来控制光的流动,帮助今天铺平了道路,在理论上,可以执行一些任务的量子处理器,如密码破译,远快于速度最快的电子计算机。

“量子技术是大致相当于电子技术在70年代初,”说VUCKOVIC,谁领导的13人研究团队。 “研究人员已经找到了如何做非常基本的集成电路,但现在他们已经被缩放并提出要好得多。”

在金刚石构建光学集成电路是朝向使量子技术中有用的实际步骤。工程师们早就知道如何设计普通的电子电路和控制,以帮助执行计算任务的电子。但它们仍然在努力建立量子电路与所有必要的通路,以控制光子,在光的基本颗粒。

为满足这一设计挑战,VUCKOVIC的实验室使用的钻石,可有杂质原子陷阱电子的结晶。激光束可以在这些被俘获的电子的一个指出,使其旋转。这些纺丝电子 - 称为量子位,或量子比特 - 用于执行量子计算正如晶体管是用于执行电子计算的基础的基础。在本质上,一个量子处理器将具有由流过集成光路的光连接量子位的阵列,只是作为一个电子计算机具有通过电流流过导线连接的晶体管。

创建自己的光学集成电路,VUCKOVIC的团队,由研究生康斯坦丁鲂,开发的算法可考虑形成量子杂质的位置,而激光器可以操纵这些量子比特进行计算方式导致。该算法还考虑到,工程师使用,使芯片的设备的能力。考虑到所有这些变量一起使用的过程后, 所谓反设计中,算法生成的示意图,研究人员用来制造它们的光学集成电路。

在晋江文学城里入 写小说怎么挣钱 与其他结晶试验 可以证明,用于控制光线和量子位是有用的。

VUCKOVIC预见在短期内他们的钻石的光学芯片的一个应用 - 间谍打样光纤网络。今天,从银行转移到政府机密敏感数据的各种流通过光纤电缆一个普通的光流。间谍或罪犯可以进入这个流,而不留下任何痕迹。然而,如果光量子,如单光子被用于通信,窃听,可以检测,因为任何入侵会留下细微指纹后面。

挑战依然存在。对于初学者来说,它是很难量子光长距离传输。但VUCKOVIC与世界各地的其他几个研究小组合作,建立量子中继器,其中每几个量子比特,定位于定期,光学芯片将被用于长距离传输的防篡改量子信号,甚至可以跨越大洲。 “我们认为远距离量子网络是一个为期五年的时间框架内实现的,”她说。