科學家通過兩個量子光源首次實現量子力學糾纏

丹麥和德國科學家在最新一期《科學》雜志上發(fā)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——在兩塊納米芯片上，首次同時控制兩個量子光源，并讓其實現量子力學糾纏。最新進展對量子硬件的突破性應用至關重要，將促進量子技術發(fā)展到更高水平，是計算機、加密和互聯網加速“量子化”的關鍵一步，將為量子技術的商業(yè)利用打開大門。

多年來，研究人員一直致力于開發(fā)穩(wěn)定的量子光源，并實現量子力學糾纏，也就是兩個量子光源可遠距離地立刻相互影響。糾纏是量子網絡的基礎，也是開發(fā)高效量子計算機的核心。

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信息。一個量子光源發(fā)射的100個光子所包含的信息將超過世界上最大的超級計算機所能處理的信息。使用20—30個糾纏的量子光源，科學家們就有可能構建出一臺通用的糾錯量子計算機。

但實現上述目標面臨的最大挑戰(zhàn)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，因此很難復制。歷經20年努力，在最新研究中，洛達爾團隊成功創(chuàng)造出兩個相同的量子光源，并開發(fā)出先進的納米芯片，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、博士后阿列克謝·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(chuàng)建出一個量子光源組成網絡，其中的所有光源相互作用，能以與普通計算機中的比特相同的方式來執(zhí)行量子運算，從而獲得當今計算機技術無法實現的處理能力?！?/p>