微波和光學光子首次實現糾纏
科技日報北京5月18日電 (記者張夢然)奧地利科學技術研究所、維也納科技大學和德國慕尼黑工業大學的研究人員在最新一期《科學》zazhifabiaolunwencheng,tamenshoucijiangdinengweiboyugaonengguangxueguangzijiuchanzaiyiqi。lianggeguangzidezhezhongjiuchanliangzitaishitongguoshiwenlianlulianjiechaodaoliangzijisuanjidejichu,zheduikuozhanxianyoudeliangziyingjian、實現與其他量子計算平台的互連,以及新型量子增強遙感應用都具有重大影響。
dangeweiboguangziqishishichuliqineichaodaoliangzibitezhijiandexinxizaiti,bushihezaichuliqizhijiandeshiwenhuanjingfasong。yinweirelianghuiduijiuchandengliangzitexingchanshengpohuai,shiliangzibitebunengjisuan。jianyuci,weilebaochigongneng,liangzijisuanjibixujiangliangzibiteyuhuanjinggeli,zaizhenkongzhongjiangqilengquedaojididewendu。
對於超導量子比特來說,它們要與微小電流一起工作,這些電流以每秒大約一百億次的頻率在電路中來回移動。它們使用微波光子(光粒子)相互作用。但問題在於,即使是少量的熱量,也很容易幹擾單個微波光子及其量子特性。
研究人員使用了一種特殊的電光設備:一種由非線性晶體製成的光學諧振器,它會在存在電場的情況下改變其光學特性。超導腔容納這種晶體並增強這種相互作用。
他們使用激光在幾分之一微秒內將數十億個光學光子發送到電光晶體中。通過這種方式,一個光學光子分裂成一對新的糾纏光子:一yi個ge光guang學xue光guang子zi的de能neng量liang僅jin比bi原yuan始shi光guang子zi少shao一yi點dian,而er一yi個ge微wei波bo光guang子zi的de能neng量liang低di得de多duo。研yan究jiu人ren員yuan成cheng功gong建jian造zao了le一yi個ge體ti積ji更geng大da的de超chao導dao裝zhuang置zhi,不bu僅jin能neng避bi免mian對dui超chao導dao性xing的de破po壞huai,還hai有you助zhu於yu更geng有you效xiao地di冷leng卻que設she備bei並bing在zai光guang學xue激ji光guang脈mai衝chong的de短duan時shi間jian內nei保bao持chi低di溫wen。
研究人員表示,此次突破在於離開設備的兩個光子——光guang學xue光guang子zi和he微wei波bo光guang子zi相xiang互hu糾jiu纏chan在zai了le一yi起qi。他ta們men通tong過guo測ce量liang兩liang個ge光guang子zi電dian磁ci場chang的de量liang子zi漲zhang落luo之zhi間jian的de相xiang關guan性xing,對dui新xin研yan究jiu加jia以yi證zheng實shi,這zhe種zhong相xiang關guan性xing比bi經jing典dian物wu理li學xue所suo能neng解jie釋shi的de還hai要yao強qiang。
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