新的分子量子位可以帮助构建未来的量子互联网

芝加哥大学的科学家及其合作者开发了一种新型分子量子位,可以直接与当今的光纤网络连接,这是创建“量子互联网”的关键一步。这项突破发表在《科学》杂志上,提供了一种使量子技术更加实用、可扩展并与现有电信系统兼容的方法。量子比特,或者……新分子量子比特可以帮助构建未来的量子互联网,首先出现在 Knowridge Science Report 上。

来源:Knowridge科学报告
芝加哥大学研究人员 Leah Weiss 和 Grant Smith 在 David Awschalom 教授的实验室工作。图片来源:约翰·齐奇。

芝加哥大学的科学家及其合作者开发了一种新型分子量子位,可以直接与当今的光纤网络连接,这是创建“量子互联网”的关键一步。

这项突破发表在《科学》杂志上,它提供了一种使量子技术更加实用、可扩展并与现有电信系统兼容的方法。

科学

量子比特,或称量子比特,是量子技术的基本单位。

与只能是 0 或 1 的常规位不同,量子位可以同时存在于多种状态,从而允许它们存储和处理更多的信息。

分子量子位很特殊,因为它们可以通过化学设计具有特定的属性,并且足够小,可以适应从固体芯片到生物系统的各种材料。

它们不仅可以用于量子通信和计算,还可以用作测量最微小尺度的磁场、温度或压力的超灵敏传感器。

芝加哥大学团队开发的新量子位由铒制成,铒是一种已用于许多光纤技术的稀土元素。

铒非常适合此目的,因为它与光和磁场都有强烈的相互作用,充当它们之间的桥梁。

这使得存储在分子磁“自旋”中的信息可以通过光(特别是电信中已使用的波长的光)访问和传输。

“这些分子可以充当磁性世界和光学世界之间的纳米级桥梁,”芝加哥大学普利兹克分子工程学院的博士后研究员、该研究的第一作者之一 Leah Weiss 说。

“这意味着我们可以对信息进行磁性编码,并通过现有的光纤网络使用光来读取它。”

“这项研究只是触及了表面,”加州大学伯克利分校化学家 Ryan Murphy 说。