丹麥和德國科學家在最新一期《科學》雜誌上發表論文指出,他們攜手解決了一個困擾量子科學家多年的問題——在兩塊奈米晶片上,首次同時控制兩個量子光源,並讓其實現量子力學糾纏。最新進展對量子硬體的突破性應用至關重要,將促進量子技術發展到更高水準,是電腦、加密和網際網路加速“量子化”的關鍵一步,將為量子技術的商業利用打開大門。
多年來,研究人員一直致力於開發穩定的量子光源,並實現量子力學糾纏,也就是兩個量子光源可遠距離地立刻相互影響。糾纏是量子網路的基礎,也是開發高效量子電腦的核心。
哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所彼得·洛達爾教授表示,其團隊一直在研究使用光子作為微傳送器傳輸量子資訊。一個量子光源發射的100個光子所包含的資訊將超過世界上最大的超級電腦所能處理的資訊。使用20—30個糾纏的量子光源,科學家們就有可能構建出一台通用的糾錯量子電腦。
但實現上述目標面臨的最大挑戰是,從控制一個量子光源到控制兩個量子光源。因為光源對外界的“噪音”非常敏感,因此很難複製。歷經20年努力,在最新研究中,洛達爾團隊成功創造出兩個相同的量子光源,並開發出先進的奈米晶片,對每個光源進行精確控制,實現了量子力學糾纏。
最新研究主要作者、博士後阿列克謝·蒂拉諾夫解釋道:“糾纏意味著控制一個光源,就可立即影響另一個光源,使我們可創建出一個量子光源組成網路,其中的所有光源相互作用,能以與普通電腦中的比特相同的方式來執行量子運算,從而獲得當今電腦技術無法實現的處理能力。”