| 发布日期：2024-10-28 14:24 点击次数：58 |
桑迪亚国度实验室和亚利桑那州立大学正在通过将光学系统微型化成芯片大小的集成微系统来增强量子技巧。
这一合作旨在诈欺先进的光子学进行量子意想和安全通讯，由量子配合组织资助的一项新计算强调了这少许。
协同量子翻新
桑迪亚国度实验室和亚利桑那州立大学这两家晋升的盘问机构正在合作推动量子技巧，将大型光学系统自便为紧凑的集成微系统。
尼尔斯·奥特斯特罗姆（Nils Otterstrom）是桑迪亚大学专门盘问集成光子学的物理学家，他正在指挥将这些光学系统微型化的使命。这一冲突有望增强性能和可伸缩性，应用范围从高等意想到安全通讯。
“集成光子学将宏不雅次序的光学系统变为微不雅次序，”奥特斯特罗姆说，他在耶鲁大学得到应用物理学博士学位，并当作哈里·s·杜鲁门奖学金得到者加入桑迪亚大学。“咱们在集成光子学领域所作念的是开发新式开导，探索开导物理，以提供咱们进行基础盘问所需的统统功能，并创建下一代量子微系统。桑迪亚的微系统工程、科学和应用笼统体（MESA）领有世界一流的制造才能和高度的可定制性，这使咱们在影响最顶端的科学和技巧方面处于独有地位。”
量子网罗的治疗
奥特斯特罗姆一直在与亚利桑那州立大学量子网罗高等主任乔·卢肯斯合作。卢肯斯是诈欺光的频率为量子意想和网罗系统佩带量子信息的晋升群众。
这项使命最近通过由量子合作组织资助的一项新的合作盘问与开发契约考究深信。量子配合将学术和盘问机构（包括国度实验室）聚积在一皆，以推动量子信息和技巧盘问，以及培植和劳能源发展。
“量子配合的灵感来自于对异日是量子的强劲。要是咱们要取得告捷，它不可由单个走访员或甚而单个机构完成；这是不可能的，”卢肯斯说。“合作是一个由志同说念合的东说念主构成的特意网罗，他们对建造量子信息技巧感兴味，这是咱们关系和合作的一种方式。”
亚利桑那州资助量子合作方法，亚利桑那州立大学科罚该方法。
从弘远系统到集成芯片的治疗
在与桑迪亚达成契约之前，卢肯斯专注于光纤系统，用于他在频率bin量子信息处理方面的使命。他解说说，量子比特存在于多样平台中，包括光子学。
小程序开发“在频率法子中，你的量子比特是一个不错同期领有两种不同波长或神采的光的光子，”卢肯斯说。“0对应一种神采，1对应另一种神采。这种编码对量子通讯是成心的。它在光纤中传输致密。”
这项使命曩昔是用光学台上的买卖光波组件完成的。
在以上号码中，号码0、8表现活跃，开出了6次；号码7表现较冷，开出了0次。号码奇偶比为10：20，偶数号码强势热出，本期继续关注偶数开出；号码大小比为13：17，小 号非常热，本期看好小 号再出；本期杀号：5，关注号码：3。
“咱们正在使用弘远的系统。它们有很高的光子损耗，管理系统开发公司它们高出文雅，而且占用好多空间，”卢肯斯说。“我觉得我如故用频率bin编码的桌面开导作念了我能作念的一切。”
这便是桑迪亚的集成光子学资源推崇作用的所在。
“桑迪亚领有世界上最机动的代工场之一，不仅在微电子领域，而且在光电子领域，”卢肯斯说，他指的是MESA笼统体。“桑迪亚不错制造微型光子集成电路，不错罢了与大平常米大小的光学桌调换的功能。”
桑迪亚国度安全光子学中心提供多样各种的组件和平台技巧，在集成光子学方面领有50多项专利。
量子光子学进展
空间分束器是量子光子学的基本构成部分，它经受光子并将其向两个标的离别。
“在这种频率编码法式中，咱们需要创造非凡类型的分束器，而不是将一种神采的光分红两种神采，”奥特斯特罗姆说。“咱们在桑迪亚与耶鲁大学彼得·拉基奇训导的团队合作开发的是这些高出高效的新式相位调制器。”
该安装基于悬浮硅波导，传输光和千兆赫声波，由共集成的氮化铝机电换能器产生。
“效用是高度机动的光机械结构，声光将光子分红多个频率。这使得你不错在更高维度的空间中进行量子信息处理。”“你不错把它思象成光的神采施行上不错佩带量子信息。”
异日权衡与应用
卢肯斯说，他的主义是将使命从旨趣考说明验滚动到量子网罗的部署。
“为了作念到这少许，咱们需要比现时商用开导更低损耗的系统，而且咱们需要略略低廉少许的系统，”卢肯斯说。“要是咱们能在芯片上罢了这些功能，当今咱们正在批驳一种更实用、更合理的方式来罢了量子网罗。”
奥特斯特罗姆一直在率领卢肯斯获取显微镜和光学支架等组件，以便在桑迪亚大学实验室的测试台上使用桑迪亚制造的光子集成电路。
量子配合的里程碑
这种合作正在取得见效。桑迪亚实验室定向盘问方法如故得到了1700万好意思元的奖金，用于推动该团队在基于频率的量子光子学方面的使命。这笔资金来自一个名为纠错光子集成量子比特（EPIQ）的大挑战方法。
“要是莫得桑迪亚大学和亚利桑那州立大学之间的合作，咱们可能就不会有当今的EPIQ大挑战，”该方法的首席盘问员保罗·戴维斯（Paul david）说。“尼尔斯与乔·卢肯斯的关系开启了咱们对频率编码光子量子比特的第一次探索。他在这一领域的周全指挥以及乔·卢肯斯之前的使命和专科学问是EPIQ大挑战的中枢。”
奥特斯特罗姆说，这笔资金将使与亚利桑那州立大学早期合作中探索的开导物理学的大范围实践和集成成为可能，以创造一个有效的不错纠错的光子量子位。
相沿量子科技发展
除了参与量子配合除外，桑迪亚公司还当作西南先进原型中心的中枢合作伙伴，提供MESA笼统体的微电子原型才能。SWAP中心也由亚利桑那州立大学指挥，是寰宇八个微电子分享中心之一。微电子全球方法是由国会颁布的《芯片与科学法案》资助的，该法案旨在运转好意思国半导体行业的竞争力，减少对异邦供应商的依赖。
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