理论上，量子计算机应该能够比传统计算机更快地执行某些类型的复杂计算，并且基于量子的通信可能无法用于窃听，但是，为现实世界的设备生产量子元件已经证明充满了艰巨的挑战，高级作者，麻省理工学院LesterWolfe物理学教授VladanVuleti表示，这项成就“可以实现新的量子器件”，例如量子门，其中单个光子可以切换另一个光子的行进方向或偏振，Vuleti解释说，这个目标很难实现，因为光子通常只会相互作用很弱，鼓励这种相互作用需要与光子强烈相互作用的原子以及与其他原子相互作用的原子，而这些原子反过来会影响其他光子，例如，穿过这些原子云的单个光子可能很容易穿过，但会改变原子的状态，以便第二个光子在试图通过时被阻挡，这意味着如果两个光子同时试图通过，只有一个会成功，而另一个会被吸收。
因此，在新系统中，无论将多少光子发送到这样的原子云中，一次只有一个光子从另一侧出现，云作为光子的一种旋转门，迫使混乱的暴徒进入有序的个体继承，苏黎世联邦理工学院物理学教授AtacImamoglu没有参与这项研究，他说：“我认为这项工作是量子光学的真正突破，因为作者实现了一种诱导单光子之间强烈相互作用的全新方法，”该系统基于一种称为电磁感应透明（EIT）的现象，以前用作减慢光束的一种方式，（众所周知的光速不变，最初由阿尔伯特爱因斯坦制定，仅适用于真空中的光，穿过物质的光可以以不同的速度移动，）各种研究小组，包括麻省理工学院和哈佛大学的这个团队的成员研究人员在十年前公布的结果显示，光，甚至单光子可以减速到步行速度甚至完全停止然后允许恢复正常速度。
这种光的减慢是通过使聚焦的激光束通过致密的超冷原子云（在这种情况下，铷原子）冷却至约40微克尔，或绝对零度以上40百万分之一的程度来实现的，这种云通常对光不透明，但是单独的激光束产生EIT状态，使光子以低速通过，同时将原子提升到激发态，处于这种状态的原子（称为里德堡态）彼此非常强烈地相互作用，这意味着如果第一个光子仍在介质中，则第二个光子不满足EIT条件，因此，无论何时单个光子进入，它都会通过临时透明的介质; 当两个或两个以上进入时，气体再次变得不透明，阻挡除第一个光子之外的所有光子，
哈佛博士后OferFirstenberg说道“如果你输入一个光子，它就会通过，但是如果你发送了两个或三个，迫使它们挤过激光束的紧密焦点，只需一个通过，这就像很多沙子进入沙漏，但一次只能通过一粒谷物，”结果，传统的激光束一束光子射入这个新设备的一端，另一端作为连续的单个光子串，斯坦福大学电气工程教授兼应用物理学教授斯蒂芬哈里斯与该项目没有关系，他表示该团队的实验比我猜想的那样好得多， 这可能是由于我认为附近的里德伯原子的意外强烈相互作用，作为这项工作的结果，他说，这是第一次，非共振单光子物理学成为现实，该技术可用于根据撞击它们的光子数改变原子的状态，第二激光束检测那些改变的状态，Vuleti说“一个重要的目标是在不影响光子的情况下测量光子，我们知道如何检测单个光学光子，但只能通过摧毁它们，这项技术应该可以让你测量你的光子并保持它。”
哥本哈根大学NielsBohr研究所物理学教授，丹麦量子光学中心主任EugeneS.Polzik说：“在单光子水平上证明有效的非线性相互作用是量子信息中最重要的目标之一，处理，这项工作是朝这个方向发展的令人兴奋的新发展，它为光子量子逻辑的新实现铺平了道路，”该团队表示，该系统可能会导致单光子开关的发展，它还可以用于开发量子逻辑门，这是全光量子信息处理系统的重要组成部分，原则上，这种系统在用于通信时可以免受窃听，并且还可以允许更有效地处理某些类型的计算任务。
转载请注明出处。
相关文章
热门资讯
精彩导读
关注我们
