來自布里斯托爾大學,東京大學,南安普敦大學和NTT設備技術實驗室的國際科學家團隊已將產(chǎn)生和檢測量子糾纏的量子隱形傳態(tài)的核心電路成功集成到光子芯片中。這些結果為開發(fā)超高速量子計算機和增強通信安全性鋪平了道路。
量子位(量子位)是當今計算機0和1(位)的敏感量子版本,并且是量子計算機的基礎。光子是光的粒子,它們是實現(xiàn)出色量子位的有前途的方法。最重要的任務之一是成功啟用量子隱形傳態(tài),它將量子位從一個光子傳輸?shù)搅硪粋€光子。然而,量子隱形傳態(tài)的常規(guī)實驗實現(xiàn)充滿了實驗室,并且需要數(shù)百種光學儀器精心地對準,這與現(xiàn)代計算機或手持式設備所需的設備規(guī)模和耐用性相去甚遠。
2013年,F(xiàn)urusawa教授和他的同事成功實現(xiàn)了完美的量子隱形傳態(tài),但這需要覆蓋數(shù)平方米的設置?;ㄙM了數(shù)月的時間,并且在可擴展性方面達到了極限。由杰里米·奧布賴恩(Jeremy O'Brien)教授領導的布里斯托大學(University of Bristol)的新研究已經(jīng)采用了這些光學電路,并使用最先進的納米制造方法將其實現(xiàn)在只有幾毫米(0.0001平方米)的硅微芯片上。這是在硅芯片上首次演示量子隱形傳態(tài),其結果從根本上解決了可擴展性問題。研究人員團隊朝著將量子計算機集成到光子芯片的最終目標邁出了重要的一步。
盡管當前的計算技術已取得重大進展,但其性能現(xiàn)已達到經(jīng)典物理學的基本極限。另一方面,已經(jīng)預測到,量子力學原理將克服當前技術的局限性,使超安全量子通信和超強大量子計算機的發(fā)展成為可能。實現(xiàn)這一目標的最重要步驟之一是建立量子隱形傳態(tài)技術(將光子中量子比特的信號從發(fā)送器遠距離傳輸?shù)浇邮掌?。在微芯片上實現(xiàn)隱形傳送是釋放實用量子技術潛力的重要組成部分。