朗讀意外發現量子光子學，能溫控，5G標準，量子計算都有大用！第意外發現量子光子學，能溫控，5G標準，量子計算都有大用！

一個不少於128個可調諧元件的光子晶片，被證明是一個真正的計算機「翹楚」，具有多種應用。 在使用這種光子晶片測量波長的研究中，特恩特大學Caterina Taballione偶然發現了另一種應用——透過向系統傳送單個光子而不是連續光，光學元件也可以執行量子操作，同樣的晶片可以作為光子量子處理器。 在晶片上操縱光現在已經可以達到非常高階的水平，特別是使用材料的組合。 
研究人員可以用氮化矽製造損耗極低的光波導，或者用磷化銦製造窄雷射光源。 Caterina Taballione在研究論文中展示的晶片包含了許多元件，這些元件可以分割或組合來自不同通道的光，類似於一個鐵路堆場。 它也有環形諧振器，可以作為濾波器。 優勢在於它的元件可以從外部控制，使得晶片具有靈活性和可程式設計性，在量子光子學中也有應用。 
溫度控制
這些部件是透過溫度來控制的，該晶片有許多所謂的馬赫-曾德爾干涉儀，可以將光從一個光傳導通道分裂成兩個光波導。 在兩個通道重新連線之前，可以透過施加溫度變化來控制其中一個通道。 結果是來自兩個通道的訊號並不相同：它們有不同的相位，環形元件也可以進行溫度控制。 透過這種方法，Taballione能夠提供一種非常精確測量光波長的方法。 
為此，她將溫度控制與人工神經網路相結合，該系統具有高度可重構性。 這使得它適用於即將到來的5G移動標準。 在這個標準中，無線訊號必須非常精確地從基站定向到使用者。 計算天線的最佳組合，稱為「波束形成」，通常是一項新晶片可以快速完成的任務，具有很高的能源效率。 
量子計算
這些都是展示光子晶片潛力的強大應用。 但是在輸入端單獨檢測單個光子而不是連續光源的情況下呢？在這種情況下，這些成分支援典型的量子效應，如聚結、糾纏和疊加。 在輸出端檢測到的光子是利用元件溫度控制進行量子處理的結果。 雖然單個光子光源和探測器通常在低溫下工作，但量子處理器本身在室溫下工作，因此，使用光子進行量子計算比使用量子位元更有優勢。 
量子位元只能在非常低的溫度下工作，這使得晶片成為一個強大的量子實驗平臺，從而元件的數量、特別是當輸入和輸出的數量進一步擴大。 包括單光子光源和探測器也將使系統更強大。 因此，參與其中的德克薩斯大學科學家成立了一家新公司，讓其他科學家和研發部門可以廣泛使用這種晶片。 
《意外發現量子光子學，能溫控，5G標準， 量子計算都有大用！》完，請繼續朗讀精采文章。
喜歡 科學報 cn-n.net，請記得按讚、收藏及分享。

意外發現量子光子學，能溫控，5G標準， 量子計算都有大用！

意外發現量子光子學，能溫控，5G標準，量子計算都有大用！