狂犬病,我国新打破:保真度超99%,量子存储功率的新纪录!,做爱的感觉

与传统核算机中的内存相同,量子内存组件对量子核算机也是必不可少的——新一代数据处理器使用量子力学,能够战胜经典核算机的约束。量子核算机凭仗其强壮的核算才能,能够打破根底科学的鸿沟,发明新药,解说世界之谜,或进步猜测和优化计划的准确性。由于信息是用量子位来核算的,量子核算机有望比传统核算机更快、更强壮。与经典核算机不同的是,量子位能够表明一起处于超凡状况的0和1,光量子存储器答应存储和检索飞翔的单光子量子态。

但是,出产如此高效的量子存储器仍然是一个首要应战,由于它需求一个完美匹配的光子-物质量子接口。一起,单个光子的能量太弱,简单在杂散光布景的噪声海洋中丢掉。在很长一段时刻内,这些问题将量子内存功率按捺在50%以下——这是一个对实践使用至关重要的阈值。现在,由我国香港科技大学杜胜旺教授、华南理工大学张山超教授、华南理工大学颜辉教授、华南理工大学朱士良教授和南京大学一起领导的研讨小组初次发现了一种办法,能够将光子量子存储器的功率进步到85%以上,保真度超越99%

  • 单光子量子存储器的试验设备和能级计划。图片:我国香港科技大学

该团队经过将数十亿铷原子捕获在一个细小的毛发状空间中,然后发明了这样一种量子存储器。使用激光和磁场,这些原子被冷却到挨近绝对零度(约0.00001 K)。研讨小组还发现了一种聪明的办法,能够从喧闹的布景光平分辨出单个光子。这一发现使通用量子核算机的愿望更挨近实践。这种量子存储设备也能够作为中继器布置在量子网络中,为新一代根据量子的互联网奠定根底。杜教授说:在这项研讨中,咱们将一个飞翔的量子位元编码到单个光子偏振上,并将其存储在激光冷却的原子中。

尽管在这项研讨中展现的量子存储器只用于一个量子位运算,但它为未来新式的量子技能和工程打开了可能性。这一发现作为威望期刊《天然光子学》(Nature Photonics)的封面文章宣布,这是杜教授量子回忆试验室2011年开端的一系列研讨的最新效果。量子存储器是完成远距离量子通讯和大规模量子核算的要害接口,用于存储和检索飞翔光子的量子态。

尽管许多试验计划都证明了在弱相干光脉冲下具有很高的存储和检索功率,但到现在为止,一切真实的单光子量子存储器功率都远低于50%,这是实践使用的阈值。本研讨的该存储器根据激光冷却铷原子中平衡的双通道电磁诱导通明,功率为>85%,保真度为>99%。关于单通道量子存储器,单光子时刻波形的优化存储和检索功率可高达90.6%。这一成果使光子量子存储器更挨近于量子信息处理的实践使用。

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