科学家建立:通往“量子世界”的桥梁!想不想到桥上去看看?


纠缠是量子力学的主要原则之一。奥地利科学技术研究所Johannes Fink教授研究小组的物理学家发现了一种利用机械振荡器产生纠缠辐射的方法。在《自然》上。

在连接量子计算机时,它可能被证明是非常有用的。纠缠是量子世界中的典型现象。它并不存在于所谓的经典世界中。支配着我们日常生活和物理定律的世界。

当两个颗粒缠结时,可以通过观察另一个颗粒来确定一个颗粒的特征。这是爱因斯坦发现的。现在这种现象被积极地应用于量子密码学,这在量子密码学中是不可破解的。辐射也可能被纠缠:这是奥地利IST大学博士后研究员Shabir Barzanjeh正在研究的现象,也是该研究的第一作者。想象一个有两个出口的盒子。如果两个出口是纠缠的,则可以通过观察另一个出口来表征从出口发出的辐射。

之前已经产生了纠缠辐射,但是在这项研究中,首次使用了机械物体。该团队的硅梁长30微米,由大约1万亿(10 ^ 12)个原子组成,在量子尺度上非常大。这个实验在基础层面很有意思。问题是:一个人可以使用这么大的系统来产生非经典辐射吗?现在,我们知道答案是肯定的。但该设备也具有实用价值。机械振荡器可用作极其敏感的量子计算机,并连接到数据中心内外的光纤链路。已经建立了量子链的原型。

在超导量子计算机中,电子元件只能在极低的温度下工作,即绝对度数(-273.15°C)或数千度。这是因为这种量子计算机是在微波光子的基础上运行的,微波光子对噪声和损耗非常敏感。如果量子计算机的温度升高,所有信息都将被破坏。因此,目前几乎不可能将信息从一个量子计算机传递到另一个量子计算机,因为信息必须通过一个太热而无法生存的环境。另一方面,网络中的经典计算机通常通过光纤连接。

由于光辐射具有很强的抗干扰能力,可以破坏或破坏数据,因此将这种成功的技术应用于量子计算机需要建立一个链接,将量子计算机的微波光子转换为光学信息载体,或构建一个产生纠缠微波的设备。光场作为量子隐形传态的资源。这种连接将成为室温光学和低温量子世界之间的桥梁,物理学家开发的设备是朝着这个方向迈出的一步。第一作者Barzanjeh说:我们建造的振荡器使我们向量子互联网迈进了一步。

但这不是该设备的唯一潜在应用。该系统还可用于改善引力波探测器的性能。 Shabir Barzanjeh和Johannes Fink说,观察这个稳态纠缠场意味着产生它的机械振荡器必须是一个量子物体。这适用于任何类型的介质,并且不需要直接测量,因此将来,该测量原理可以帮助验证或伪造难以探索的其他潜在量子特性,例如生物或重力场。

博科公园

2019.08.09 11: 08

字数1028

纠缠是量子力学的主要原则之一。奥地利科学技术研究所Johannes Fink教授研究小组的物理学家发现了一种利用机械振荡器产生纠缠辐射的方法。在《自然》上。

在连接量子计算机时,它可能被证明是非常有用的。纠缠是量子世界中的典型现象。它并不存在于所谓的经典世界中。支配着我们日常生活和物理定律的世界。

当两个颗粒缠结时,可以通过观察另一个颗粒来确定一个颗粒的特征。这是爱因斯坦发现的。现在这种现象被积极地应用于量子密码学,这在量子密码学中是不可破解的。辐射也可能被纠缠:这是奥地利IST大学博士后研究员Shabir Barzanjeh正在研究的现象,也是该研究的第一作者。想象一个有两个出口的盒子。如果两个出口是纠缠的,则可以通过观察另一个出口来表征从出口发出的辐射。

之前已经产生了纠缠辐射,但是在这项研究中,首次使用了机械物体。该团队的硅梁长30微米,由大约1万亿(10 ^ 12)个原子组成,在量子尺度上非常大。这个实验在基础层面很有意思。问题是:一个人可以使用这么大的系统来产生非经典辐射吗?现在,我们知道答案是肯定的。但该设备也具有实用价值。机械振荡器可用作极其敏感的量子计算机,并连接到数据中心内外的光纤链路。已经建立了量子链的原型。

在超导量子计算机中,电子元件只能在极低的温度下工作,即绝对度数(-273.15°C)或数千度。这是因为这种量子计算机是在微波光子的基础上运行的,微波光子对噪声和损耗非常敏感。如果量子计算机的温度升高,所有信息都将被破坏。因此,目前几乎不可能将信息从一个量子计算机传递到另一个量子计算机,因为信息必须通过一个太热而无法生存的环境。另一方面,网络中的经典计算机通常通过光纤连接。

由于光辐射具有很强的抗干扰能力,可以破坏或破坏数据,因此将这种成功的技术应用于量子计算机需要建立一个链接,将量子计算机的微波光子转换为光学信息载体,或构建一个产生纠缠微波的设备。光场作为量子隐形传态的资源。这种连接将成为室温光学和低温量子世界之间的桥梁,物理学家开发的设备是朝着这个方向迈出的一步。第一作者Barzanjeh说:我们建造的振荡器使我们向量子互联网迈进了一步。

但这不是该设备的唯一潜在应用。该系统还可用于改善引力波探测器的性能。 Shabir Barzanjeh和Johannes Fink说,观察这个稳态纠缠场意味着产生它的机械振荡器必须是一个量子物体。这适用于任何类型的介质,并且不需要直接测量,因此将来,该测量原理可以帮助验证或伪造难以探索的其他潜在量子特性,例如生物或重力场。

纠缠是量子力学的主要原则之一。奥地利科学技术研究所Johannes Fink教授研究小组的物理学家发现了一种利用机械振荡器产生纠缠辐射的方法。在《自然》上。

在连接量子计算机时,它可能被证明是非常有用的。纠缠是量子世界中的典型现象。它并不存在于所谓的经典世界中。支配着我们日常生活和物理定律的世界。

当两个颗粒缠结时,可以通过观察另一个颗粒来确定一个颗粒的特征。这是爱因斯坦发现的。现在这种现象被积极地应用于量子密码学,这在量子密码学中是不可破解的。辐射也可能被纠缠:这是奥地利IST大学博士后研究员Shabir Barzanjeh目前正在研究的现象,也是该研究的第一作者。想象一个有两个出口的盒子。如果两个出口是纠缠的,则可以通过观察另一个出口来表征从出口发出的辐射。

之前已经产生了纠缠辐射,但是在这项研究中,首次使用了机械物体。该团队的硅梁长30微米,由大约1万亿(10 ^ 12)个原子组成,在量子尺度上非常大。这个实验在基础层面很有意思。问题是:一个人可以使用这么大的系统来产生非经典辐射吗?现在,我们知道答案是肯定的。但该设备也具有实用价值。机械振荡器可用作极其敏感的量子计算机,并连接到数据中心内外的光纤链路。已经建立了量子链的原型。

在超导量子计算机中,电子元件只能在极低的温度下工作,即绝对度数(-273.15°C)或数千度。这是因为这种量子计算机是在微波光子的基础上运行的,微波光子对噪声和损耗非常敏感。如果量子计算机的温度升高,所有信息都将被破坏。因此,目前几乎不可能将信息从一个量子计算机传递到另一个量子计算机,因为信息必须通过一个太热而无法生存的环境。另一方面,网络中的经典计算机通常通过光纤连接。

由于光辐射具有很强的抗干扰能力,可以破坏或破坏数据,因此将这种成功的技术应用于量子计算机需要建立一个链接,将量子计算机的微波光子转换为光学信息载体,或构建一个产生纠缠微波的设备。光场作为量子隐形传态的资源。这种连接将成为室温光学和低温量子世界之间的桥梁,物理学家开发的设备是朝着这个方向迈出的一步。第一作者Barzanjeh说:我们建造的振荡器使我们向量子互联网迈进了一步。

但这不是该设备的唯一潜在应用。该系统还可用于改善引力波探测器的性能。 Shabir Barzanjeh和Johannes Fink说,观察这个稳态纠缠场意味着产生它的机械振荡器必须是一个量子物体。这适用于任何类型的介质,并且不需要直接测量,因此将来,该测量原理可以帮助验证或伪造难以探索的其他潜在量子特性,例如生物或重力场。