突破性進(jìn)展：芯片級(jí)光子學(xué)量子模擬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)量子糾纏光子頻率和顏色的精確控制

最近，《自然光子學(xué)》雜志發(fā)表了一篇論文，介紹了羅切斯特大學(xué)科學(xué)家成功開(kāi)發(fā)的芯片級(jí)光子學(xué)量子模擬系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能夠模擬物理世界，并且可以控制量子糾纏光子的頻率和顏色。

與傳統(tǒng)的光子計(jì)算方法相比，量子計(jì)算大大減少了對(duì)物理空間和資源的需求。傳統(tǒng)的基于光子的計(jì)算方法利用光子作為信息傳輸和處理的載體，并通過(guò)光的傳播和操作來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能。而光子學(xué)量子計(jì)算的關(guān)鍵在于控制量子糾纏光子，科學(xué)家們可以通過(guò)調(diào)節(jié)光子的頻率和顏色將它們糾纏在一起，從而創(chuàng)造出復(fù)雜的量子系統(tǒng)。

在一個(gè)合成空間中的模擬實(shí)驗(yàn)中，研究人員利用這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)控制量子糾纏光子的頻率和顏色來(lái)模擬物理世界。與傳統(tǒng)基于光子的計(jì)算方法不同，這種方法大大減少了對(duì)物理空間和資源的需求，并通過(guò)控制光子的路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬。此外，芯片級(jí)技術(shù)結(jié)合了光學(xué)和微電子學(xué)，提高了效率和可擴(kuò)展性。

研究人員介紹說(shuō)：“我們成功制造了量子相關(guān)的合成晶體，這是前所未有的。”這極大地?cái)U(kuò)展了合成空間的維度，并可以模擬多種量子尺度的現(xiàn)象，例如量子糾纏光子的隨機(jī)行走?；谶@一技術(shù)，量子計(jì)算為科學(xué)家們提供了處理復(fù)雜自然現(xiàn)象的新工具，為拓展量子計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域提供了有力支持。同時(shí)，這一系統(tǒng)也為未來(lái)更復(fù)雜的模擬提供了基礎(chǔ)，并具備擴(kuò)展到更復(fù)雜模擬和計(jì)算任務(wù)的潛力。