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將來的 Quantum 計算機可能為可靠的運算使用單一光子來源

Published on January 21, 2011 at 6:36 AM

他們需要做計算明天的數量計算機也許使用光光子或者微粒,在數據附近移動,但是光子是不易處理的運作與。

由從事在國家標準技術局 (NIST) 的研究員的二份新的文件帶來離創建光子的可靠的來源較近的科學這些長被宣佈的設備的。

裝門的光子來源從進攻水晶激光的鮮綠色的 532nm 波長開始 (鮮綠色的地點,中心) 和被轉換成對在 810nm (錯誤色的藍色這裡,它是在紅色光譜結束時) 和 1550nm 的光子 (在紅外線,錯誤色的紅色這裡。)。 這條 「藍色」射線是使者通道,這條 「紅色」射線審閱短管軸光纖 (正確) 延遲它太久這个 ga6te 的能開張或關閉。

原則上,數量計算機可能執行使用常規計算機是不可能或不切實際的通過利用量子力學奇怪規律的計算。 要執行此,他們需要起作用可以被操作到特定量子態的事情。 光子是在主導的競爭者中。

新的 NIST 文件對一臺實用的數量計算機解決許多挑戰之一: 需要對於生產光子以準備好的數量的設備,但是只一次一個,并且,只有當計算機的處理器準備接受他們。 正混淆的數據將混淆一臺標準計算機,與其他一起進入數量處理器的信息軸承光子微粒或,當這個加工者不預計時它能破壞計算。

因為導致這些微粒方法單個不是理想的,單一光子來源是逃避在接近二十年,一部分。 「它是像打重擊痣比賽,解決一個問題創建其他」,說 NIST 的光學技術部的阿倫 Migdall。 「您能執行的最好是保留所有問題在控制下有些。 您不能擺脫他們」。

小組的第一份文件處理需要肯定光子的確來,當這個加工者期待它,并且什么都沒出現意外。 許多种單一光子來源創建一個對光子并且發送他們中的一個到探測器,告誡這個處理器對這個情況第二,信息軸承光子在其途中。 但是,因為探測器不是完全地準確的,他們有時錯過這位 「使者」光子和其孿生壓縮到這個處理器,分泌樹液工作。

小組工作成績,與從意大利計量學實驗室 L'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) 的研究員合作,通過建立一個簡單的門處理了這個問題到這個來源。 當使者光子到達這臺探測器時,門開張,允許第二個光子過去。 「您獲得光子,當您期待一時,并且您沒獲得一位當您不時」, Migdall 說。 「它是一個明顯的解決方法; 其他從前建議它,我們是編譯它的第一部分。 它使唯一光子來源更好」。

在第二份文件, NIST 小組描述一個光子來源解決其他二個需求。 Quantum 計算機將需要平行運作許多這樣的來源,因此來源在大數必須能被編譯和可靠運行; 并且,以便計算機可能分開告訴光子,來源必須創建多個各自的光子,但是所有在不同的波長。 這個小組概述一個方式創建這樣來源在硅外面,由電子工業瞭解數十年,因為標準計算機芯片被製造的材料。

「特殊材料可能通常地導致在一個特定對的仅對波長,但是我們的設計允許光子的生產在一定數量正常,并且同時明顯的波長,所有從一個來源」, Migdall 說。 「由於這個設計是與 microfabrication 技術兼容,此成就是第一步在創建是集成電路的一部分的來源過程中,在這個實驗室的溫室裡運轉不僅僅的還原計算機」。

來源: http://www.nist.gov/

Last Update: 26. January 2012 14:04

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