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亚博vip网页版-利用光子链控制和读出超导量子比特

文章来源:亚博vip网页版  作者:亚博vip网页版  发布日期:2021-08-08  浏览次数:487

量子计较的将来、人类制造壮大超导量子计较机的奥秘,可能就储藏在最通俗的电信装备——光纤上。物理学家用导电纤维取代金属电线,丈量和节制了一个超导量子比特,为将一百万量子比特封装到量子计较机中打下了根本。

超导电路是用来制造量子计较机的进步前辈手艺,但这些电路必需在低温下工作,将它们毗连到室温电子装备的方案很复杂,并且轻易使量子位过热。一台尺度的通用量子计较机估计需要年夜约100万个量子比特,但传统低温仪带的金属接线最多只能撑持数千台。

光纤是电信收集的主干,它有玻璃或塑料芯,可以携带年夜量的光旌旗灯号,而不需要导热。可是超导量子计较机利用微波脉冲来存储和处置信息,所以需要将光切确地转换成微波。

为领会决这个问题,NIST的研究人员将光纤与其他一些尺度组件连系起来,这些组件可以在单个粒子或光子的程度上转换、传输和丈量光,然后很轻易地转换成微波。该系统不但能正常工作,并且还连结了量子比特的懦弱量子态。

在这些尝试中,研究人员以量子比特的天然共振频率向量子比特发送旌旗灯号,使其进入所需的量子状况。当激光功率足够时,量子比特在基态和激起态之间振荡。

研究人员起首在按捺激光功率的环境下启动量子比特振荡,然后操纵光子链路向腔中发送微弱的微波脉冲。腔频率在98%的时候内正确地唆使了量子比特的状况,与利用通俗同轴线取得的精度不异。

研究人员假想了一种量子处置器,在这类处置器中,光纤中的光在量子比特之间传输旌旗灯号,每根光纤都有能力在量子比特之间传输不计其数的旌旗灯号。

研究在3月24日颁发在《天然》上,题目为“Controlandreadoutofasuperconductingqubitusingaphotoniclink”(操纵光子链节制和读出超导量子比特),通信作者为博尔德国度尺度与手艺研究所的F.Lecocq。

相干链接:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03268-x

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