NIST制造出纠缠的“量子鼓”,可用于构建大型量子互联网
据外媒的报道,NIST的一个科研团队制造了两个微型的鼓,每个鼓与人的头发一样大,并且它们的振动完全同步,这意味着在宏观尺度的该物体上实现了量子纠缠。这种“量子鼓”或将为大型量子计算机网络奠定基础。他们的这一工作成果发表在本月的《科学》杂志上。
该团队使用微波为鼓赋予了两种模式,一种冷而平静,另一种则不太稳定。不稳定是由于微波会使两个铝制鼓的表面像蹦床一样压缩和凸出。科学家测量了两个鼓面位置的微小差异,发现它们始终以相同的速度移动但方向彼此相反。这就像跷跷板的两端一样。如果你闭着眼睛坐在跷跷板的一端,当你知道你在上升时,另一端则一定是在下降。这就是量子力学中的纠缠现象。
这两个鼓不仅仅是用来满足科学的好奇心,研究人员希望将它们用作量子计算机的组成部分,因为可以使用这种鼓连接不同的量子计算机。例如,它能充当两个超导量子计算机之间的中间节点,还可以把信息长距离发送到另一台量子计算机上。这种连接就构成了“量子互联网”的基础。
即使实验环境在绝对零度附近,NIST的科研人员也只能使它们的纠缠保持约200微妙。但这对于将它们用来作为存储数据并将其与微波进行转换的量子比特来说,这个时间已经足够了,这些微波还可以被发送到网络中的远距离量子计算机上。其他的科研人员在以前也尝试过这种方法,但是没有成功实现始终如一的按需纠缠。
在变成实验室外用的商业硬件之前,科研人员还有很多工作要做,该研究小组希望让鼓执行一些更复杂的操作。不过,最主要的突破已实现,剩下的工作只是时间的问题。(编译:Qtech)