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作者:[smwr2] 發(fā)布時間:[2024-06-04 02:40:58]

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對于每一種產(chǎn)生單光子的方式,都有多種技術(shù)、材料和工藝可以實現(xiàn),其中一些技術(shù)在某些應(yīng)用中比其他應(yīng)用更有意義。我們可以將SPS分為兩個主要類別:“自然”類別和“工程 ”類別。自然類利用自然界給予我們的單原子或單分子制成;“工程”類涉及來自半導(dǎo)體、高帶隙材料和0D、1D到2D材料的固態(tài)光源(如通過物理方法生長的半導(dǎo)體量子點)和膠體納米晶體(通過化學(xué)方法生長),也包括金剛石基質(zhì)中的色心和2D材料的“缺陷”。例如,一個似乎勾選了所有方框的SPS,使用半導(dǎo)體InGaAs量子點,在終光纖的輸出端實現(xiàn)了高達57%的效率,平均雙光子干擾可見度(HOM)的保真度為97.5%,并且所有的特性都保持到了高達1GHz的時鐘速率(在脈沖激發(fā)下,因此是脈沖發(fā)射)。

*新優(yōu)品!陜西信賴的GPS北斗干擾模擬器哪家售后好(2024已更新)(今日/熱品), 光子系統(tǒng)很適合用于BQC,因為它們允許在一個物理系統(tǒng)內(nèi)進行信息處理和傳輸量子信息,這意味著光子不僅可以作為載體將量子信息從客戶端發(fā)送到服務(wù)器,還可以在網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點內(nèi)進行信息處理。初的BQC協(xié)議及其變體已經(jīng)在由少數(shù)光子組成的系統(tǒng)中得到證明。用光子系統(tǒng)進行信息處理的另一種方法是玻色采樣。這個想法是采取玻色子(在我們的例子中是光子),讓它們通過一個由分光器和移相器組成的無源線性光學(xué)電路,然后從電路的輸出分布中采樣。事實證明,這項任務(wù)與矩陣的永久值(permanent)的評估有關(guān):使用經(jīng)典計算機是一個很難的問題。然而,光子系統(tǒng)通過利用分束器上兩個玻色子的量子干擾自然地解決了這個任務(wù)。 *新優(yōu)品!陜西信賴的GPS北斗干擾模擬器哪家售后好(2024已更新)(今日/熱品)

關(guān)于使用確定性SPS產(chǎn)生簇狀狀態(tài),使用QD SPS也取得了很好的進。通過上的可信節(jié)點或基于不可信節(jié)點的新QKD方案(如獨立測量設(shè)備-QKD或雙場QKD),對QKD的長距離擴展性問題也有很好的中間解決方案。3)量子通信的現(xiàn)場演示在現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)上,已經(jīng)有許多QKD的演示。由于真正的便攜式和有效的確定性SPS仍未廣泛使用,其中絕大多數(shù)都是用WCS源或概率預(yù)示源完成的。由于目前在正確的波段產(chǎn)生真正的單光子的來源的復(fù)雜性要高得多,到目前為止,現(xiàn)場演示的情況非常少。雖然沒有使用標(biāo)準(zhǔn)的電信網(wǎng)絡(luò),但通過雙光子干擾實現(xiàn)的遠距離物質(zhì)量子的宏觀糾纏已經(jīng)在幾百米的距離上得到了證明。與標(biāo)準(zhǔn)電信頻段的不兼容是目前這些方案擴展到更大距離的主要限制。在這方面,量子頻率轉(zhuǎn)換是一個可能的解決方案——盡管其代價是增加了復(fù)雜性。

*新優(yōu)品!陜西信賴的GPS北斗干擾模擬器哪家售后好(2024已更新)(今日/熱品), 將光子量子技術(shù)擴展到更大的系統(tǒng)需要整合信息處理的來源和元素。在光子源方面,一個重要的發(fā)展是基于QD的光子源,具有高的生成率和近乎單一的不可辨性:這使得這些光源接近于滿足線性光學(xué)量子計算應(yīng)用的要求。到目前為止,這些實驗是使用單個QD源進行的,在主要是散裝光學(xué)實驗中,將連續(xù)的單光子路由到不同的光路。開發(fā)具有明確光譜的確定性放置的固態(tài)源,可以很容易地重疊以展示獨立點之間的高能見度干擾,這對可擴展性至關(guān)重要。集成光子源的另一種方法是通過利用硅的固有非線性來使用硅光子學(xué)。色散工程的硅波導(dǎo)現(xiàn)在正在產(chǎn)生高光譜-時間純度的預(yù)示性單光子,適合在芯片上建立高保真的線性量子門。這里的挑戰(zhàn)是如何在片上建立低損耗的時間延遲和快速開關(guān),將成功預(yù)示的光子?xùn)艠O化。

例如,一個在蟹狀星云中以偏振狀態(tài)產(chǎn)生的光子將在到達地球所需的8000年內(nèi)保持偏振狀態(tài)。然而,具有挑戰(zhàn)性的是,光子很容易被吸收或散射出模式而丟失。這么說來,創(chuàng)建一個定義明確且(相對)長壽的量子比特是步;接下來,需要量子比特之間的相互作用來創(chuàng)造多量子比特糾纏。但光子只與環(huán)境發(fā)生微弱的相互作用,因此僅用線性元素創(chuàng)造光子-光子的相互作用幾乎是不可能的。然而,通過HOM效應(yīng)實現(xiàn)高能見度的雙光子干擾導(dǎo)致了在后選擇(t-selection)上操作的雙量子門的發(fā)展。在這種情況下,后選擇意味著當(dāng)記錄到一個特定的測量模式時,門是成功的。原則上,高保真門是可以建立的,然后可以通過增加額外的單光子資源來緩解該過程的有限效率所隱含的損失。然而,對于量子計算,有一個可擴展性的要求,因為現(xiàn)實的計算需要許多量子比特。盡管少于100個量子比特也可以實現(xiàn)量子優(yōu)勢,但任意的、有用的算法將需要數(shù)百萬個量子比特。

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