Metasurfaces可能是下一个量子信息处理器

在朝着实用的量子计算机和网络的比赛中,光子(光线颗粒的光子颗粒)在室温下作为信息的快速载体具有有趣的可能性。

来源:英国物理学家网首页
元表量子图的艺术表示。学分:Joshua Mornhinweg

在朝着实用的量子计算机和网络的比赛中,光子(光线颗粒的光子颗粒)在室温下作为信息的快速载体具有有趣的可能性。

光子通常通过延长的微芯片上的波导或通过镜头,镜子和束拆分器构建的笨重设备来控制并通过波导驱动到量子状态。通过这些光学组件的复杂网络,光子变成纠缠 - 使它们并行编码和处理量子信息。但是,由于执行任何有意义的计算或网络所需的零件的大量和缺陷,因此众所周知,这种系统很难扩大规模。

光学组件

是否可以将所有这些光学组件折叠成一个单一的,超薄的亚波长元素,这些元素以完全相同的方式控制光线,但制造零件却少得多?

哈佛大学约翰·鲍尔森工程和应用科学学院(海)的光学研究人员就是这样做的。由费德里科·卡帕索(Federico Capasso),罗伯特·华莱士(Robert L. Wallace)应用物理学教授和温顿·海斯(Vinton Hayes)电气工程高级研究员的研究团队创建了专门设计的跨曲面,这是刻在纳米级轻度操纵模式的flat设备,可作为超大型升级的量子芯片和设置。

该研究发表在科学上。

已发布 科学

Capasso和他的团队表明,元图可以创建复杂的,纠缠的光子状态以进行量子操作,例如使用具有许多不同组件的较大光学设备进行的量子操作。

“在解决可扩展性问题方面,我们正在引入主要的技术优势,”研究生和第一作者Kerolos M.A. Yousef说。 “现在,我们可以将整个光学设置小型化成一个非常稳定且稳健的单个元信息。”

metasurfaces:健壮且可扩展的量子光子处理器

光子