更新时间:2021-11-28 17:23:51
凭空想象一下,量子纠缠并不是一个新名词。事实上,阿尔伯特爱因斯坦曾经将它描述为“一个在远处的奇怪动作”,因为量子纠缠似乎违反了一个特定的物理定律:光速。直到最近,它还没有以任何可以大规模实施的有形方式完全为我们所用。它一直存在:布里斯托大学和数据传输单位的研究人员声称实现了世界上第一个芯片到芯片的量子隐形传态——一项非凡的成就发表在《自然物理学》杂志上(由newatlas.com发现)。
量子纠缠是两个量子粒子的交配,无论它们的相互位置如何,它们都会共享一个状态——换句话说,当粒子A被操纵时,粒子B的效果可以被瞬间测量,无论它们彼此靠近还是远离。理论上距离可以无限长,但效果还是可以马上测量的。虽然会明显违背既定定理,但显然可以实现比光速更快的通信。因此,爱因斯坦的言论。
合著者丹卢埃林说:“我们可以在实验室中演示两个芯片上的高质量纠缠链接,其中两个芯片上的光子共享一个量子态。每个芯片都经过完全编程,可以执行一系列旗舰演示。这是一个双芯片隐形传态实验。量子测量后,粒子的单个量子态在两个芯片之间传输。这种测量利用了量子物理的奇怪行为,同时破坏了纠缠链接,将粒子状态转移到已经在接收器芯片上的另一个粒子。”
第一作者王建伟博士说:“未来,量子光子器件和传统电子控制在单个硅片上的集成将为完全基于芯片的CMOS兼容量子通信和信息处理网络打开大门。”
实验室的结果也令人印象深刻,91%的传输数据如期到达。当然,这是原始数据流。使用数据打包和散列方法,就像我们今天在其他数据传输方法中使用的方法一样,可以确保所有数据都能成功到达,但要付出一定的带宽代价。
虽然这还不是迈向全面量子计算的一步,但两个硅片通过量子纠缠进行通信的能力是世界首创,也是量子计算和量子互联网建设中不可或缺的一步。