陈根 新型量子光源为光学量子计算机的顺利研发铺路

所谓的光子量子计算机,就是用光子(光学粒子)而不是用常规电子来进行计算机运算和资料处理的一种新类型的计算机。传统量子计算的大多数概念使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特，或量子位，构成此类设备的基础。相比较而言，使用光而不是物理物体作为基本量子比特，将消除对复杂而昂贵的设备的需求，以控制量子位，并从中输入和提取数据。

“如果我们想让光子在能量、偏振、空间模式、时间以及所有我们可以用量子力学编码的东西上有很好的定义，我们需要样品源在量子力学上也有非常清晰的定义。”据麻省理工学院的研究生亚历山大·卡普兰介绍，他们最终使用的样品源是一种铅卤钙钛矿纳米颗粒。铅卤钙钛矿薄膜比当今标准的硅基光伏材料更轻，更容易加工，因此它们作为潜在的下一代光伏材料而受到广泛的关注。

在纳米颗粒形式下，铅卤钙钛矿以其极快的低温辐射速率而著名，这使其与其他胶体半导体纳米颗粒区分开来。光发射速度越快，输出具有明确定义的波函数的可能性就越大。因此，快速的辐射放大速率使基于铅卤钙钛矿有机发光纳米颗粒制备的能够独特有效地发射量子强度的光束。

科学家们希望这项工作能够激发人们进一步研究如何提高这些材料在各种设备中的性能。通过将这些光源集成到光学腔等反射系统中，不必使用非常昂贵奇特的光学器件与设备就可以制作出类似量子位的光子。而且，随着技术的不断进步，光学量子计算机有望成为未来计算和信息处理领域的重要工具，带来革命性的进展和应用。近日，中科院合肥物质科学研究院发布了一项新成果，利用超导材料制作的量子纠缠器件，首次实现了超导量子比特的纠缠操作。

（编辑：银川站长网）

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