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【科研进展】金刚石量子内存能改变单光子颜色

企业团队 / 2021-09-03 00:25

本文摘要:加拿大国家研究理事会和滑铁卢大学量子计算出来研究所用于金刚石中的一个量子内存,首次构建了超快单光子颜色和比特率的切换。 转变一个光子的颜色或频率,是优化量子网络中联结部件的必要条件。例如,在光量子通信中,可通过光纤的最佳传输是将近红外线,但许多测量传感器在频率更高的红外线条件持续性工作得更佳。 在光纤和传感器之间转变光子的颜色,使构建更加高性能的操作者,还包括更慢的数据传输速率沦为有可能。 公开发表在《大自然传播》杂志上的这项研究成果,展出了小频移对于波分适配通信协议是简单的。

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加拿大国家研究理事会和滑铁卢大学量子计算出来研究所用于金刚石中的一个量子内存,首次构建了超快单光子颜色和比特率的切换。  转变一个光子的颜色或频率,是优化量子网络中联结部件的必要条件。例如,在光量子通信中,可通过光纤的最佳传输是将近红外线,但许多测量传感器在频率更高的红外线条件持续性工作得更佳。

在光纤和传感器之间转变光子的颜色,使构建更加高性能的操作者,还包括更慢的数据传输速率沦为有可能。  公开发表在《大自然传播》杂志上的这项研究成果,展出了小频移对于波分适配通信协议是简单的。波分适配将信号分解成频率稍微有所不同的更加小的包后一起发送到,然后在接收端将各种频率的载波分离出来完全恢复成原信号。  研究人员在实验中证明,在室温金刚石量子内存中可实现单光子的频率和比特率切换。

金刚石量子存储器的工作原理在于,将光子转换成金刚石中碳原子的特定振动,限于于许多有所不同颜色光的这种切换,将容许对光展开广谱操控。金刚石的能量结构容许其以很低的噪声在室温下构建。

研究人员利用强劲激光脉冲来存储和检索光子。通过掌控这些激光脉冲的颜色,研究人员就能掌控所要检索光子的颜色。  该平台集光子存储和频谱转换于一体,可用作量子通信中的频率适配及创建一个十分大的纠结态,亦称团簇态。

团簇态则可作为几乎由测量驱动的量子计算资源。


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