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使用多個連續(xù)無損耗調(diào)制操縱光子空間結(jié)構(gòu)方法的概念圖象。圖片來源：Markus Hiekkamki / Tampere University
隨著數(shù)字革命發(fā)展，量子計算和量子通信正在興起。通過量子現(xiàn)象實現(xiàn)的增強測量技術(shù)，以及使用新方法實現(xiàn)科學(xué)進步的可能性，是全世界研究人員感興趣的。
最近，美國坦佩雷大學(xué)的Robert Fickler和Markus Hiekkamki，證明了利用光子的空間形狀可以近乎完美地控制雙光子干涉。研究結(jié)果發(fā)表在《物理評論快報》上。
Hiekkamki說：“我們的報告展示了一種復(fù)雜的光塑造方法如何用一種新穎且易于調(diào)節(jié)的方式使兩個光量子相互干擾?！?/p>
單光子可以有高度復(fù)雜的形狀，已知有利于量子技術(shù)，如量子密碼、超靈敏測量，或量子增強計算任務(wù)。為了利用這些所謂的結(jié)構(gòu)光子，關(guān)鍵是要讓它們干擾其他光子。
“基本上所有量子技術(shù)應(yīng)用中，一個關(guān)鍵任務(wù)是提高以更復(fù)雜和可靠的方式操縱量子態(tài)的能力。在光子量子技術(shù)中，這項任務(wù)包括改變單個光子的性質(zhì)，以及多個光子彼此干涉?！盕ickler說。
兩位研究人員提出的方法有望構(gòu)建新型線性光網(wǎng)絡(luò)。這為光子量子增強計算的新方案鋪平了道路。研究人員將兩個光子聚集成多個復(fù)雜的空間形狀，這是將結(jié)構(gòu)化光子應(yīng)用于各種量子計量和信息任務(wù)的關(guān)鍵的一步。
研究人員現(xiàn)在的目標(biāo)是利用這種方法開發(fā)新的量子增強傳感技術(shù)，同時探索更復(fù)雜的光子空間結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用量子態(tài)計算系統(tǒng)的新方法。
“我們希望這些結(jié)果能夠激發(fā)人民對光子整形的基本極限進行更多研究。我們的發(fā)現(xiàn)還可能引發(fā)新量子技術(shù)的發(fā)展，例如改進的耐噪聲量子通信或創(chuàng)新的量子計算方案，這些都受益于這種高維光子量子態(tài)?！盕ickler說。
相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.123601
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