
使用多個(ge) 連續無損耗調製操縱光子空間結構方法的概念圖象。圖片來源:Markus Hiekkamki / Tampere University
隨著數字革命發展,量子計算和量子通信正在興(xing) 起。通過量子現象實現的增強測量技術,以及使用新方法實現科學進步的可能性,是全世界研究人員感興(xing) 趣的。
最近,美國坦佩雷大學的Robert Fickler和Markus Hiekkamki,證明了利用光子的空間形狀可以近乎完美地控製雙光子幹涉。研究結果發表在《物理評論快報》上。
Hiekkamki說:“我們(men) 的報告展示了一種複雜的光塑造方法如何用一種新穎且易於(yu) 調節的方式使兩(liang) 個(ge) 光量子相互幹擾。”
單光子可以有高度複雜的形狀,已知有利於(yu) 量子技術,如量子密碼、超靈敏測量,或量子增強計算任務。為(wei) 了利用這些所謂的結構光子,關(guan) 鍵是要讓它們(men) 幹擾其他光子。
“基本上所有量子技術應用中,一個(ge) 關(guan) 鍵任務是提高以更複雜和可靠的方式操縱量子態的能力。在光子量子技術中,這項任務包括改變單個(ge) 光子的性質,以及多個(ge) 光子彼此幹涉。”Fickler說。
兩(liang) 位研究人員提出的方法有望構建新型線性光網絡。這為(wei) 光子量子增強計算的新方案鋪平了道路。研究人員將兩(liang) 個(ge) 光子聚集成多個(ge) 複雜的空間形狀,這是將結構化光子應用於(yu) 各種量子計量和信息任務的關(guan) 鍵的一步。
研究人員現在的目標是利用這種方法開發新的量子增強傳(chuan) 感技術,同時探索更複雜的光子空間結構,開發利用量子態計算係統的新方法。
“我們(men) 希望這些結果能夠激發人民對光子整形的基本極限進行更多研究。我們(men) 的發現還可能引發新量子技術的發展,例如改進的耐噪聲量子通信或創新的量子計算方案,這些都受益於(yu) 這種高維光子量子態。”Fickler說。
相關(guan) 論文信息:https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.123601
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