利用光纤网络实现量子信息传输更近一步

2021-09-28 09:15:44
来源:文章来源于网络

  人们普遍认为,量子技术利用量子力学原理来控制粒子的行为,因为粒子太脆弱,无法与我们日常的电子设备共存。然而,据第九年度的物理学家组织网络报道,芝加哥大学的科学家最近宣布量子态可以被集成到由碳化硅制成的普通电子设备中,并且控制良好。这项最新研究使利用光纤网络实现量子信息传输更进一步

  在《科学与科学进步》上发表的两篇论文中,由最新研究的首席研究员、量子技术的先驱大卫·奥沙龙领导的团队,证明了它们可以电子控制嵌入碳化硅中的量子态。最新的突破可能为设计和制造量子电子设备提供了比科学家在量子实验中通常需要使用超导金属或钻石等奇怪材料更为方便的方法。Osharon指出,碳化硅中的这些量子态有一个独特的特征:它们可以发射单个粒子波长接近电信频段的光子:“这些光子非常适合通过光纤网络进行远距离传输。目前,世界上90%的数据都是通过这些光纤网络传输的。”
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  此外,当与现有的电子设备结合使用时,这些光子可以获得新的特性。例如,在一篇论文中,该团队创造了所谓的“量子调频收音机”。量子信息可以远距离传输,就像音乐可以传输到汽车收音机一样。此外,在《科学》杂志上发表的一篇论文中,研究团队解决了量子技术中的一个常见问题:噪音。本文作者克里斯·安德森说:“所有半导体器件都有杂质。在量子尺度上,这些杂质会造成嘈杂的电子环境并破坏量子信息,这也是量子技术领域的一个常见问题。“但是,在二极管的帮助下,它们使量子信号无噪声且几乎完全稳定。目前,奥沙隆团队致力于将量子力学的独特特性与经典半导体技术相结合。他说:“这使我们朝着在光纤网络中存储和分发量子信息的系统迈出了一步。这个量子网络将带来新技术,最终让我们创造牢不可破的通信通道,实现单电子态和量子互联网的隐形传输。”