超薄的元信息可以为量子计算的未来提供动力

光子(构成光线的微小粒子)已成为下一代量子计算机和通信网络的强大工具。他们可以快速携带信息,在室温下运行,并用于创建纠缠状态,这是量子系统的关键特征,允许多个粒子立即共享信息,无论多远[…]超薄的超元时间可以为量子计算的未来提供动力,首先是在知识店科学报告中出现的。

来源:Knowridge科学报告
元表量子图的艺术表示。图片来源:约书亚·莫尔辛威格(Joshua Mornhinweg)。

光子(构成光线的微小粒子)已成为下一代量子计算机和通信网络的强大工具。

他们可以快速携带信息,在室温下运行,并用于创建纠缠状态,这是量子系统的关键特征,允许多个粒子立即共享信息,无论其相距多远。

到目前为止,创建和控制纠缠的光子需要由镜头,镜子,梁拆分器和装有光学组件的笨重的芯片制成的复杂设置。

这些系统通常很脆弱且难以扩展,从而限制了它们在现实世界中的实用性。

但是,哈佛大学工程学和应用科学学院的一组研究人员找到了一种方法,可以通过使事物变平,从而极大地简化事物。

由费德里科·卡帕索(Federico Capasso)教授领导,该团队开发了特殊的“ metasurfaces” - 纯薄的设备,该设备由小型,精确的工程模式制成,可在纳米斯凯尔(Nanoscale)操纵光线。

这些metasurfaces能够执行与大型,复杂的光学设置相同的量子操作,但是在平坦,稳定的表面上,易于构建,更便宜,生产且尺寸较小。

在一项在科学上发表的新研究中,研究人员表明,元信息可以创建和控制光子的复杂纠缠状态,为更紧凑,更可伸缩的量子设备铺平了道路。

科学

第一作者兼研究生Kerolos Yousef解释说:“我们通常需要整个桌子上装满设备的桌子,并将其微型化为单个表面。”

这项创新解决了光学量子计算中最大的问题之一:可伸缩性。传统系统需要大量完美的零件才能正确工作,并且量子操作越复杂,则需要的组件越多。