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物理学家解决了量子同步的重大挑战
理论研究展示了如何在现实系统中实现不可逆量子同步。日本理化学研究所的三位理论物理学家提出了一种实现声子单向量子同步的新方法。即使现实世界的障碍（包括制造缺陷和环境噪声）通常会破坏微妙的量子效应，该方法也能保持稳定。许多[...]
来源:SciTech日报理论研究展示了如何在现实系统中实现不可逆量子同步。
日本理化学研究所的三位理论物理学家提出了一种实现声子单向量子同步的新方法。即使现实世界的障碍（包括制造缺陷和环境噪声）通常会破坏微妙的量子效应，该方法也能保持稳定。
许多技术依赖于像单向路线一样工作的组件，让粒子或信号轻松地沿一个方向移动，同时强烈限制沿相反方向的移动。这些不可逆元件在微波和光学系统中已经很重要，它们有助于引导信号并减少不需要的反射。
“不可逆分量使信号能够沿着所需的路径传播，而它们在相反的方向上会被强烈衰减，”RIKEN 量子计算中心 (RQC) 的 Franco Nori 指出。 “这种能力的应用范围从信号处理到隐形斗篷。”
单向行为到达量子系统
物理学家的一个主要目标是在实验室中创建不可逆的量子同步。在这种效应中，两个量子系统在一个方向上同步，但相同的同步行为不会在相反的方向上发生。
将这个想法转化为实际系统非常困难。早期提出的方法面临一些限制，这使得它们很难在真实的实验条件下使用。
“实用量子技术面临随机制造缺陷和环境噪声带来的严峻挑战，”同样来自 RQC 的 Adam Miranowicz 指出。 “这些因素严重抑制甚至完全破坏了传统方法中的量子资源。”
更可靠的同步途径
“这一进展为生成具有未来实际应用性的从脆弱到鲁棒的不可逆量子资源奠定了新的基础，”Nori 说。
迈向更坚固的量子设备
DOI: 10.1038/s41467-025-63408-z