复杂形状的光子,用于快速光子量子计算和安全数据传输

复杂的光子形状

使用多个连续的无损调制操纵光子空间结构的使用方法的概念图像。信誉:MarkusHiekkamäki/ Tampere大学

Tampere大学的研究人员Photonics实验室已经证明了两个干扰光子可以束成各种形状。这些复杂的形状对于量子技术是有益的,例如执行快速光子量子计算和安全数据传输。该方法还开辟了新的可能性,用于创建增强的测量和传感技术。

随着数字革命现已成为主流,量子计算并且量子通信在该领域的意识中升高。量子现象的增强测量技术,以及使用新方法的科学进步的可能性对世界各地的研究人员特别感兴趣。

最近两位研究人员在Tampere大学,助理教授Robert Fickler和博士研究员MarkusHiekkamäki展示了双光子干扰,可以使用光子的空间形状以近乎完美的方式控制。他们最近在着名的期刊物理审查信中发表了他们的调查结果。

我们的报告显示了一种复杂的光整形方法如何以新颖且易于调谐的方式互相干扰两个灯,“MarkusHiekkamäki解释。

单个光子(光线单位)可以具有高度复杂的形状,该形状是有益的对诸如量子密码,超级敏感测量或量子增强的计算任务的量子技术。利用这些所谓的结构化光子,使它们干扰其他光子是至关重要的。

“基本上所有量子技术应用的一个重要任务是改善以更复杂和可靠的方式操纵量子状态的能力。在光子量子技术中,该任务涉及改变单个光子的性质以及使多个光子相互干扰;“Robert Fickler表示,在大学领导实验量子光学集团。

线性光学器件为量子通信带来了有希望的解决方案

从高维量子信息科学的角度来看,所示的发展特别有趣,其中每个载波使用多个量子信息这些更复杂的量子状态不仅允许将更多信息的编码到单个光子上,而且还已知在各种设置中具有更大的噪声。

研究Duo呈现的方法拥有建设新型线性光网络的承担。这为光子量子增强型计算的新颖方案铺平了道路。

“我们将两张光子分成多个复杂的空间形状的实验证明是将结构化光子应用于各种量子计量和信息任务的重要下一步骤”,“仍然是MarkusHiekkamäki。

研究人员现在旨在利用开发新量子增强的传感技术的方法,同时探索使用量子状态的更复杂的光子空间结构并开发用于计算系统的新方法。

“我们希望这些结果激发了更多研究光子塑造的基本限制。我们的研究结果也可能引发新量子技术的发展,例如,罗伯特Fickler加强了从这种高维光子量子态中受益的抗噪声量化量或创新量子计算方案。

MarkusHiekkamäki和罗伯特Fickler,3月22日,“空间模式中的高维二光子干扰效应”的参考:2021年3月22日,物理评论信
DOI:10.1103 / physrevlett.126.123601

是第一个评论在“快速光子量子计算和安全数据传输”中的“复杂的光子形状”

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