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多個(gè)單光子間量子干涉獲證

發(fā)布時(shí)間：2024-4-24來(lái)源：青島市科技局點(diǎn)擊：返回列表

科技日報北京4月22日電 （記者張佳欣）由奧地利維也納大學(xué)菲利普·瓦爾特領(lǐng)導的一個(gè)國際研究團隊在量子技術(shù)方面取得重大突破：成功利用一種新型資源高效平臺展示了多個(gè)單光子之間的量子干涉。發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》上的這項研究代表了光學(xué)量子計算領(lǐng)域的一大進(jìn)步，為開(kāi)發(fā)更具擴展性的量子技術(shù)鋪平了道路。
 
光子之間的干涉是量子光學(xué)中一種基本現象，是光量子計算的關(guān)鍵。它涉及利用光的特性（例如波粒二象性）來(lái)誘導干涉圖案，使編碼和處理量子信息成為可能。
 
傳統的多光子實(shí)驗通常采用空間編碼，即在不同的空間路徑上操縱光子來(lái)誘導干涉。然而，這些實(shí)驗需要復雜的設置和眾多組件，耗費大量資源，并且在規模上具有挑戰性。
 
相比之下，由維也納大學(xué)、意大利米蘭理工大學(xué)和比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)科學(xué)家組成的國際團隊選擇了一種基于時(shí)間編碼的方法。這項技術(shù)操縱的是光子的時(shí)間域，而不是它們的空間統計信息。
 
為了實(shí)現該方法，他們在維也納大學(xué)克里斯蒂安多普勒實(shí)驗室開(kāi)發(fā)了一種使用光纖環(huán)路的創(chuàng )新架構。這種設計可以重復使用相同的光學(xué)元件，從而以最少的物理資源實(shí)現高效的多光子干涉。
 
論文第一作者洛倫佐·卡洛西尼解釋說(shuō)，在實(shí)驗中，他們觀(guān)察到了多達8個(gè)光子之間的量子干涉，超過(guò)了大多數現有實(shí)驗的規模。由于該方法的多功能性，干涉圖案可以重新配置，實(shí)驗的規模也可以調整，同時(shí)光學(xué)設置還不會(huì )改變。
 
實(shí)驗結果表明，與傳統的空間編碼方法相比，新方法所實(shí)現的架構具有更高的資源效率，為更廣泛使用、易于訪(fǎng)問(wèn)和可擴展的量子技術(shù)打開(kāi)了大門(mén)。 

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