一种更简单的连接量子计算机的方式

科学家开发出新的远程操控量子设备的技巧，这是使该技术在未来通信系统中发挥作用的必要步骤。

其他领先的量子中继器设计发出可见光谱的光，这种光在光纤中衰减很快，在长距离传输之前必须进行转换。这种新装置是基于在宿主晶体中植入一个稀土离子。而且由于这种离子发出的光是理想的红外波长，它不需要这样的信号转换，这可以导致更简单、更健壮的网络。

汤普森说，理想情况下，这个光子将被来自离子的信息编码。或者更具体地说，重离子的量子特性称为自旋。在量子中继器中，收集和干扰来自远距离节点的信号会在它们的自旋之间产生纠缠，从而允许量子态的端到端传输，尽管有时沿途路上会有或多或少的损失。

汤普森的团队在几年前就开始研究铒离子，但最初的版本使用了不同的晶体，这些晶体含有太多的噪音。特别是，这种噪声导致发射光子的频率在一个被称为光谱扩散的过程中随机跳跃。这防止了运行量子网络所必须的微妙的量子干扰。

为了证明这种新材料适用于量子网络，研究人员建造了一个干涉仪，让光子随机通过两条路径中的一条:一条是几英尺长的短路径，或者一条是22英里长的长路径(由线轴光纤制成)。离子发射的光子可以走长路，也可以走短路，大约有一半的时间，连续的光子走相反的路，同时到达输出端。如果没有电子，光子就无法通过，所以光子必须是电子。但是，如果有足够多的电子，光子就可以穿过长路径，这就是我们看到的光子。

（编辑：银川站长网）

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