將兩種納米結(jié)構(gòu)納入單一納米芯片上

量子信息科學(xué)家一直在尋找一種既可在分子水平上進(jìn)行操縱，又能可靠存儲和傳輸信息的材料。在最近的原理驗證演示之后，美國斯坦福大學(xué)研究人員將兩種納米結(jié)構(gòu)（一種由金剛石制成，另一種由鈮酸鋰制成）組合到一個單一的納米結(jié)構(gòu)芯片上。研究成果發(fā)表在最新一期《ACS光子學(xué)》上。 L,QAE)S'a  
0tzMu#  
研究人員將光從金剛石發(fā)送到鈮酸鋰，并測量成功穿過它的光的比例。該比例越大，材料的耦合就越有效，并且作為量子器件中的組件配對的前景就越有希望。研究結(jié)果表明，高達(dá)92%的光從金剛石躍遷至鈮酸鋰。 6J\Yi)v<  
#CM^f^*  
可靠的量子比特對于量子通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)至關(guān)重要。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)一樣，量子網(wǎng)絡(luò)中的信息從一個節(jié)點傳輸?shù)搅硪粋�節(jié)點。固定量子比特在節(jié)點內(nèi)存儲信息，飛行的量子比特在節(jié)點之間攜帶信息。 z [qO5z~I  
E7*z.3
  
研究團(tuán)隊的新芯片將能構(gòu)成固定量子比特的基礎(chǔ)。固定量子比特越穩(wěn)健，量子網(wǎng)絡(luò)就越可靠，網(wǎng)絡(luò)可覆蓋的距離就越遠(yuǎn)。 &;)6G1X1  
u}[Z=V  
傳統(tǒng)上，來自金剛石托管量子比特的光被引導(dǎo)到光纖電纜或自由空間中。在這兩種情況下，實驗裝置都很笨重。光纖電纜又長又松軟，而將量子比特傳輸?shù)阶杂煽臻g也需要笨重的設(shè)備。 &>!WhC16  
<^Hh5kfS'  
但當(dāng)來自金剛石量子比特的光被引導(dǎo)到鈮酸鋰中時，所有這些設(shè)備都沒必要了。因為幾乎每個組件都可放置在一個微小的芯片上。 h2Pvj37  
dB^')-wA  
不僅如此，由于這兩個設(shè)備通過僅為人類頭發(fā)寬度1/100的細(xì)絲連接，所以量子光被擠壓到通向鈮酸鋰的狹窄通道中，從而增加了光與鈮酸鋰的相互作用。這使其更容易操縱光的屬性。 ]('isq,P  
r}gp{Pf7e  
該團(tuán)隊正在計劃進(jìn)一步的實驗，以利用金剛石和鈮酸鋰單獨或共同提供的量子信息優(yōu)勢。