<div data-page-id="doxcnulkz9kh93R4XgdDefzjUGd" data-docx-has-block-data="false"> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcneMGE6s8Aa6Q2ktn1LGUd6g" style="text-align: justify;"><span class="p"><strong><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1657695858616/1657695858616.png" width="808" height="808" /></strong></span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcneMGE6s8Aa6Q2ktn1LGUd6g"> <div data-page-id="doxcnulkz9kh93R4XgdDefzjUGd" data-docx-has-block-data="false"> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcneMGE6s8Aa6Q2ktn1LGUd6g" style="text-align: justify;"><span class="p"><strong>突破可能為新的量子技術指明道路</strong></span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnaMuwU2qSyaWgYFK6lkw50b" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcng2sEYUOSIaeqGiMmYBli6C" style="text-align: justify;"><span class="p">芝加哥大學物理學家的一項新的&ldquo;量子長笛&rdquo;實驗可以為新的量子技術指明道路。這些孔產生不同的波長，類似于長笛上的&ldquo;音符&rdquo;，可用于編碼量子信息。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn6iQeC6uQy8uoLG5V3QqAcA" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnw02swqMSYaYkoolDRi9Pqb" style="text-align: justify;"><span class="p">芝加哥大學的物理學家發(fā)明了一種&ldquo;量子笛&rdquo;，就像Pied Piper一樣，它可以以前所未有的方式強制光粒子一起移動。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnEkgqeG0Oyuyy0axWoV6g5f" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcni6A2yw626KuAYUwqwruLqb" style="text-align: justify;"><span class="p">在《<em>物理評論快報》和《</em><em>N</em><em>ature Physics</em>》上發(fā)表的兩項研究中，這一突破可能為在量子計算機中實現量子記憶或新形式的糾錯，以及觀察自然界中看不到的量子現象指明了道路。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcni6A2yw626KuAYUwqwruLqb" style="text-align: justify;"><span class="p"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1657695905103/1657695905103.jpg" width="305" height="703" /></span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcni6A2yw626KuAYUwqwruLqb"> <div data-page-id="doxcnulkz9kh93R4XgdDefzjUGd" data-docx-has-block-data="true"> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcniOK8me4omAWYG6BfthONYf" style="text-align: justify;"><span class="p">照片由舒斯特實驗室提供</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnAka8kweQM6ooaGyxyUjByd" style="text-align: justify;"><span class="p">副教授David Schuster的實驗室研究量子比特 - 相當于計算機比特的量子 - 利用粒子在原子和亞原子水平上的奇怪特性來做本來不可能的事情。在這個實驗中，他們正在處理微波光譜中被稱為光子的光粒子。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnIIe8eSSSeKgACYIUib4uSe" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnyEK2miwcqy48iIVkLZPmcg" style="text-align: justify;"><span class="p">他們設計的系統由一個由單個金屬塊制成的長腔組成，旨在捕獲微波頻率的光子。腔體是通過鉆偏移孔（如凹槽上的孔）制成的。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnyWGQWc6Q2gOAqYiwfMIBec" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn82a8CEoKqYEweoqlY6P0Xf" style="text-align: justify;"><span class="p">&ldquo;就像在樂器中一樣，&rdquo;舒斯特說，&ldquo;你可以在整個物體上發(fā)送一個或多個波長的光子，每個波長都會產生一個'音符'，可以用來編碼量子信息。然后，研究人員可以使用主量子位（一種超導電路）來控制&ldquo;音符&rdquo;的相互作用。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnmKa842eYQo440szpuTWVVb" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnEiQEAIeCI6yus1KL2Tvujg" style="text-align: justify;"><span class="p">但他們最奇怪的發(fā)現是光子一起表現的方式。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn2GI482m8YG6uqaouWd2fSd" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnUi0y0sEkqCkai8CyaiRMDe" style="text-align: justify;"><span class="p">在自然界中，光子幾乎從不相互作用 - 它們只是相互傳遞。通過艱苦的準備，科學家有時可以促使兩個光子對彼此的存在做出反應。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnKaYg86Om2qKgi2b2tKvmnd" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcna4OUWKmaE8CQYNo7DtLyWb" style="text-align: justify;"><span class="p">&ldquo;在這里，我們做了一些更奇怪的事情，&rdquo;舒斯特說。&ldquo;起初，光子根本不相互作用，但是當系統中的總能量達到臨界點時，突然之間，它們都在相互交談。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnA2Y8UskEEyOkK6iPuFjSSd" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnWsm4sk0IsK4OmAB2qCyMUb" style="text-align: justify;"><span class="p">在實驗室實驗中，讓這么多光子彼此&ldquo;交談&rdquo;是非常奇怪的，就像看到一只貓用后腿走路一樣。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnIcKkOic4CKGISXgk8vVjPx" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnOmwu0AWcUmgUET9oDZo5qd" style="text-align: justify;"><span class="p">&ldquo;通常，大多數粒子相互作用是一對一的 - 兩個粒子相互反彈或吸引，&rdquo;Schuster說。&ldquo;如果你添加第三個，他們通常仍然與一個或另一個按順序交互。但這個系統讓它們同時相互作用。</span></div> <blockquote class=" old-record-id-doxcnmyMUCEqC8SWyI9QQtf78Eh" data-type="quote_container"> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnU2I0sSe0iYG4melensshze" style="text-align: center;"><span class="p"><em>&ldquo;就像在樂器中一樣...每個波長都會產生一個可用于編碼量子信息的'音符'。</em></span></div> </blockquote> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn6kEyAU2EOgG6wf2r6YZqsc" style="text-align: justify;"><span class="p">&mdash;副教授大衛(wèi)&middot;舒斯特</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn2yYMSyoQKeWWYns5w37llc" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnoQc4OME4MeWmgHHwbnm4Fb" style="text-align: justify;"><span class="p">他們的實驗一次只測試了多達五個&ldquo;音符&rdquo;，但科學家們最終可以想象通過一個量子位運行數百或數千個音符來控制它們。Schuster說，對于像量子計算機這樣復雜的操作，工程師希望盡可能地簡化，&ldquo;如果你想建造一臺1000位的量子計算機，你可以通過一個比特控制所有這些計算機，那將是非常有價值的。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnmYUYQkmWiAc6EHVBGSNPIe" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnC4EacccYoKWy80XnlJkWdO" style="text-align: justify;"><span class="p">研究人員也對這種行為本身感到興奮。沒有人在自然界中觀察到這樣的相互作用，所以研究人員也希望這一發(fā)現能夠有助于模擬在地球上甚至看不到的復雜物理現象，甚至可能包括黑洞的一些物理學。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnIK6OGOWIomy6qKO9yyrxBf" style="text-align: justify;"><span class="p">除此之外，實驗也很有趣。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnWCyqOMaQyksYeuNsxXSOmf" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnKS4WGky6QE0icxIfvMqJBb" style="text-align: justify;"><span class="p">&ldquo;通常，量子相互作用發(fā)生在長度和時間尺度上，太小或太快而無法看到。在我們的系統中，我們可以測量任何音符中的單個光子，并觀察相互作用發(fā)生時的效果。&ldquo;看到&rdquo;與眼睛的量子相互作用真的非常整潔，&ldquo;芝加哥大學博士后研究員Srivatsan Chakram說，他是該論文的共同第一作者，現在是羅格斯大學的助理教授。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn0yAAigQUAyiYohSp4GdUle" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="image-uploaded gallery old-record-id-doxcnGq02sqU0wEm8s3TfrPWMDh" style="text-align: justify;" data-type="image" data-ace-gallery-json="{&quot;items&quot;:[{&quot;uuid&quot;:&quot;3d90cc51-f943-46aa-b1da-3d0d7a7483e7&quot;,&quot;height&quot;:776,&quot;width&quot;:1380,&quot;currHeight&quot;:776,&quot;currWidth&quot;:1380,&quot;natrualHeight&quot;:776,&quot;natrualWidth&quot;:1380,&quot;pluginName&quot;:&quot;imageUpload&quot;,&quot;scale&quot;:1,&quot;src&quot;:&quot;https%3A%2F%2Finternal-api-drive-stream.feishu.cn%2Fspace%2Fapi%2Fbox%2Fstream%2Fdownload%2Fall%2Fboxcn1BLA2mxMq47rvpqUhOewUg%2F%3Fmount_node_token%3DdoxcnGq02sqU0wEm8s3TfrPWMDh%26mount_point%3Ddocx_image&quot;,&quot;file_token&quot;:&quot;boxcn1BLA2mxMq47rvpqUhOewUg&quot;,&quot;image_type&quot;:&quot;image/png&quot;,&quot;size&quot;:1625488,&quot;comments&quot;:[]}]}"><span class="p"><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1657695972756/1657695972756.png" width="808" height="454" /></span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcngC46o0oiIiMEkzifc6y01e" style="text-align: justify;"><span class="p">芝加哥大學David Schuster實驗室的成員。 照片由舒斯特實驗室提供</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcn6Oe2aAisEIucwZ8OcbgdDf" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcngGeYwe642I2Y2ixbeaRaqb" style="text-align: justify;"><span class="p">研究生Kevin He是該論文的另一位第一作者。其他合著者是研究生Akash Dixit和Andrew Oriani;前芝加哥大學學生Ravi K. Naik（現就職于加州大學伯克利分校）和Nelson Leung（現就職于Radix Trading）;博士后研究員馬文龍（現就職于中國科學院半導體研究所）;普利茲克分子工程學院蔣亮教授;以及韓國三星先進技術研究院的訪問研究員Hyeokshin Kwon。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnKm08is0yGCycMHHxF0BSQh" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnIgiuKmouwgsIe6uaDoZMoh" style="text-align: justify;"><span class="p">舒斯特是詹姆斯&middot;弗蘭克研究所和普利茲克分子工程學院的成員。研究人員使用芝加哥大學的普利茲克納米制造設施來生產這些設備。</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnOI0KEmE8gKm8GyIFgYFdfh" style="text-align: justify;"><span class="p">&nbsp;</span></div> <div class="ace-line ace-line old-record-id-doxcnAkw2OU2mqGkQQ1Il65OiMg" style="text-align: justify;"><span class="p"><em>引文：&ldquo;</em><em>多模光子封鎖</em><em>&rdquo;。Chakram and He等人，</em>Nature Physics<em>，2022年6月23日。</em></span></div> </div> </div> </div> </div> </div>