芯片上生成操控量子纠缠首次获得成功

2011年12月13日  来源： 科技日报 

　据美国物理学家组织网12月12日（北京时间）报道，英国布里斯托大学的研究人员首次表明，可以完全基于微小的硅芯片，生成、操控和测量量子纠缠现象，并将其用于塑造量子电路。相关研究结果发表在近期出版的《自然·光子学》杂志上。

　　量子纠缠是制造量子计算机的基础资源，为构建量子计算机，控制粒子纠缠和混合等复杂过程必须在微芯片上完成，而为了大规模复制出大量微型电路，必须找到与现有计算机大致相同的制造方式。英国量子光子学中心的杰里米·奥布莱恩教授谈道：“新研究已经实现这点，这可被认为是向光学量子计算迈进的一大步。”

　　研究人员基于微芯片进行了多次实验，每个实验通常都会在大小为3—70毫米的光学实验台上进行。量子光子学芯片内含波导电路和压控移相器，还包括一个微型通道的网络，能够引导、操作光子，并与其互动。光子对将通过光纤与芯片耦合，科研人员利用8个嵌入电路中的可重构电极，对光子对进行操纵，并使其在通过电路时发生纠缠，生成两个光子的纠缠状态，或是任何一个光子的混合状态。

　　论文的主要作者彼得·夏伯特表示：“如果量子计算机只能执行单一的特定任务，那并不理想。我们希望重构的装置能够执行更多任务，而多用途光子芯片正是我们现在所呈现的。新设备比之前实验中所采用的技术要复杂10倍左右。令我们兴奋的是，可以利用单个可重构芯片的简单方式，进行多种不同的实验。”目前，研究人员正试图逐渐增加此装置的复杂性，并将其作为构建未来量子计算机的基石。