硅芯片上的纠缠光子：安全通信与超快计算机

超快量子计算机还增加了可以同时处理大量数字和计算的功能。

 

量子技术长期以来一直是一个科学梦想，但现在，在一组科学家找到了一种标准硅芯片解决量子纠缠的方法后，它离成为现实又近了一步。

 

一种现象，即多个粒子相互连接，并且无论它们之间的距离如何，都以均匀的方式作用—；是使超快量子计算机和安全通信（加密）远比传统计算设备强大的关键因素。

 

这项新研究的详细内容见光学学会（OSA）最新的高影响力杂志Optica，描述了一群博芬的跨国合作如何首次创造出一种新的微环谐振器，可以产生连续供应的纠缠光子；光子本质上是构成光的粒子。

商用量子密钥分发（QKD）设备已经存在，但在硅芯片上使用量子纠缠已被证明是一项困难的任务，因为用于发射纠缠光子的设备尺寸很大。

 

然而，使用微环谐振器，它足够小，适合于产生连续纠缠光子源的标准硅芯片，是使这种技术广泛普及的基础。

 

来自意大利、英国和加拿大的科学家团队能够证明了绝缘体上硅平台中的硅环谐振器是时间-能量纠缠光子对的有效来源。“因此，它可以实现更强大的计算机芯片和更好的加密技术。

"我们可以自信地预期，硅微芯谐振器将成为量子光子学相关光子源的主要范例，无论是在涉及量子关联远距离传输的应用中，如量子密码术，还是在涉及量子信息处理的“芯片上”应用中研究论文指出。

"我们的新光源的主要优点是，它同时又小、明亮、硅基“意大利帕维亚大学的研究员、该论文的合著者丹尼尔·巴乔尼说。”环形谐振器的直径只有20微米，约为人类头发宽度的十分之一。以前的数据源比我们开发的数据源大几百倍。"

正如我们已经提到的，纠缠光子是一种现象，两个粒子一旦结合，即使在分离后，也会保留这种结合的味道，无论它们有多远。因此，这两个在同一时间点产生的粒子共享一个存在，爱因斯坦称之为远处的恐怖动作。"

 

它在现实技术中有两个重要的含义：

 

首先，即瞬时反应特性，有助于提高计算能力和速度，并且由于纠缠光子作为单个实体的行为，它们将允许新的通信协议不受间谍活动的影响。