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科学家发现如何“净化”光，为更快、更安全的量子技术铺平道路
研究人员发现了一种净化光子流的方法，该光子流是量子电路的核心。爱荷华大学的科学家们发现了一种“纯化”光子的新方法，这一发展可以提高光学量子技术的效率和安全性。该团队重点解决了两个长期存在的问题，这些问题阻碍了 [...]
来源:SciTech日报研究人员发现了一种净化光子流的方法，该光子流是量子电路的核心。
爱荷华大学的科学家们发现了一种“纯化”光子的新方法，这一进展可以提高光学量子技术的效率和安全性。
该团队专注于两个长期存在的问题，这些问题阻碍了产生可靠的单光子流，这对于光子量子计算机和安全通信系统至关重要。第一个问题被称为激光散射，当激光瞄准原子以触发光子（光的基本单位）的释放时，就会出现这种情况。尽管这种方法成功地产生了光子，但它也会产生额外的、不需要的光子。这些额外的光子会降低光学系统的效率，类似于杂散电流对电子电路的干扰。
第二个复杂因素来自原子偶尔对激光做出反应的方式。在不常见的情况下，一个原子会同时释放多个光子。当这种情况发生时，光路的精度会受到影响，因为额外的光子会破坏单光子的预期有序流动。
将噪音变成工具
在这项研究中，物理与天文学系的研究生 Matthew Nelson 发现，当原子发射多个光子时，所产生的波长光谱颜色和光波形状与激光本身产生的颜色非常匹配。研究人员表示，这种相似性使得调整两个光源成为可能，使它们相互干扰并有效地消除不需要的光子。
为什么单光子很重要
设计更纯净的流
“如果我们能够精确控制激光束如何照射在原子上——激光束到来的角度、光束的形状等等——你实际上可以让它抵消原子喜欢发射的所有额外光子，”Uppu 解释道。 “我们会留下一条实际上非常纯净的溪流。”