十三發(fā)自凹非寺
量子位報導(dǎo)|公眾號
量子信息技術(shù)很重要，如今大伙都曉得。
比如，量子計算機可能解決目前超級計算機系統(tǒng)過分復(fù)雜的問題，而量子互聯(lián)網(wǎng)可能最終保護世界信息免受惡意功擊。
但是，這種技術(shù)都依賴于“量子信息”，這種信息一般編碼在單個量子粒子中，極難控制和檢測。
而近來，來自瑞士普利茅斯學(xué)院和法國技術(shù)學(xué)院的科學(xué)家們，首次實現(xiàn)了兩個計算機芯片之間的量子隱型傳態(tài)。
也就是說，在不須要任何化學(xué)和電子聯(lián)接的情況下，信息才能從一個芯片即時傳送到另一個芯片。
這一創(chuàng)舉堪稱是為量子計算機和量子互聯(lián)網(wǎng)打開了房門。
為此，也發(fā)表在了子刊。
“幽靈般的超距作用”更加迫近現(xiàn)實
這些隱型傳態(tài)是通過一種稱作量子糾纏的現(xiàn)象實現(xiàn)。
在這些現(xiàn)象中，兩個粒子糾纏在一起，這樣它們就可以遠距離“交流”。
而無論兩個粒子之間的距離有多遠，改變其中一個粒子的性質(zhì)，另一個粒子也會立刻發(fā)生改變。為此，信息在它們之間發(fā)生了傳遞。
理論上，量子隱型傳態(tài)的運行距離是無限的，這就引出了一些奇怪的結(jié)論，甚至連愛因斯坦自己都倍感疑惑。
我們目前對化學(xué)學(xué)的理解是，沒有哪些東西能比光速更快。
但是，隨著量子隱型傳態(tài)的出現(xiàn)，信息雖然打破了這個速率限制。
愛因斯坦稱之為幽靈般的超距作用。
這次的新研究，讓這一現(xiàn)象愈發(fā)接近現(xiàn)實。
△芯片間的量子隱型傳態(tài)和多光子多量子位糾纏
團隊在芯片上形成了糾纏的光子對，之后對其中一個量子進行了檢測。
這些觀察會改變光子的狀態(tài)，之后將這種改變立刻應(yīng)用于另一個芯片中的配對光子。
研究的專著者Dan說：
我們能否在實驗室中演示兩個芯片之間的高質(zhì)量糾纏鏈接，其中每位芯片上的光子共享一個量子態(tài)。
之后對每位芯片進行完全編程，拿來執(zhí)行一系列借助糾纏的演示。
最重要的演示是一個雙芯片隱型傳態(tài)實驗，在量子檢測完成后量子隱態(tài)傳輸，粒子的單個量子態(tài)被傳送到兩個芯片上。
傳送的成功率達到了91%，并成功完成了對量子估算來說十分重要的其他功能。
比如量子隱態(tài)傳輸，糾纏交換，以及最多同時糾纏4個光子等。
打開量子量子計算機、互聯(lián)網(wǎng)房門
其實，在傳送距離這個點上，曾經(jīng)實驗中距離要遠得多。
首先是在一個屋子里的傳送，之后是25公里、100公里，最后通過衛(wèi)星傳送超過1200公里。
也有在單個計算機芯片不同位置之間實現(xiàn)過信息傳送。
但在兩個不同芯片之間進行遠程傳輸是量子估算的重大突破。
正如論文通信作者、北京學(xué)院王劍威(Wang)博士所說：
量子光子元件和傳統(tǒng)電子控制的單一硅芯片集成，將為完全基于芯片的CMOS兼容的量子通訊和信息處理網(wǎng)路打開房門。
作者簡介
王劍威
2008年專科結(jié)業(yè)于四川學(xué)院，2015年在瑞士普利茅斯學(xué)院化學(xué)系獲得博士學(xué)位，然后留校從事博士后研究工作。
Ding
2006年專科結(jié)業(yè)于華北科技學(xué)院，2011年在德國技術(shù)學(xué)院獲得博士學(xué)位。以后在德國技術(shù)學(xué)院從事研究工作，2017年成為助理院長。2018年10月創(chuàng)立了一家名為ApS芯片公司。
日本利茲學(xué)院量子工程技術(shù)實驗室，威廉化學(xué)實驗室和電子電氣工程系。
ImadI.
日本利茲學(xué)院量子工程技術(shù)實驗室，威廉化學(xué)實驗室和電子電氣工程系。
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