清華穿插信息研討院初次在試驗演出示全量子路由器 - 清華年夜學(xué)

2015-03-21 09:33 來源：http://www.elinglong.com/ 閱讀：次

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清華穿插信息研討院初次在試驗演出示全量子路由器

　　清華消息網(wǎng)9月3日電（記者趙姝婧程曦）克日，清華交叉信息研究院量子信息核心研究組初次在實驗上演示了全量子路由器，實驗成果在物理學(xué)預(yù)印本網(wǎng)站（arxiv.org）上頒布后遭到存眷。有名技巧雜志《麻省理工技術(shù)批評》（MIT Technology Review）以《量子路由器的初次演示》為題具體報導(dǎo)了這一研究結(jié)果，報道副題目為：“中國物理學(xué)家揭露一種路由器，采取量子控制信號決議量子數(shù)據(jù)信號路徑”。

圖為全量子路由器實驗示用意。

　　傳統(tǒng)通訊是經(jīng)由過程發(fā)送數(shù)字代碼0或1來發(fā)送信息的。現(xiàn)在，物理學(xué)家已可能應(yīng)用光子的量子性子來通報信息，并且量子通信能夠比傳統(tǒng)通信領(lǐng)有更增強年夜的功效，能以0跟1的疊加態(tài)發(fā)送信息。量子信息可以為咱們供給功能強盛的量子盤算機、無前提保險的暗碼系統(tǒng)。

　　在未來的量子網(wǎng)絡(luò)中，量子信息的傳遞個別來講須要經(jīng)過光子停止。操控量子網(wǎng)絡(luò)中光子路徑的進(jìn)程稱為路由（routing）。一個路由器包含控制信號和數(shù)據(jù)信號，路由器經(jīng)過讀取控制信號的信息來決定命據(jù)信號的路徑。在傳統(tǒng)的路由器中，控制信號凡是是一個經(jīng)典的信號（0或1），然而，如許的路由器無奈施展量子信息全體的功能。

　　清華量子信息中央研究組完成了第一個利用量子控制信號來控制量子數(shù)據(jù)信號的全量子路由器雛形。研究小組首先發(fā)明了一個存在水溫和垂直偏振疊加態(tài)的光子，而后利用非線性過程，將這個單光子改變成一對低能量的糾纏光子，這對糾纏光子一樣處于偏振疊加態(tài)。路由器將此中一個光子的偏抖擻為控制信號去控制另外一個作為數(shù)據(jù)信號的光子的路徑。

　　實驗小組起首驗證了傳統(tǒng)的路由操縱并掌握光子處在0或1狀態(tài)，以后他們驗證了量子路由器的量子性：將把持光子放在一個量子疊加態(tài)上，路由操作使得旌旗燈號光子的門路處在疊加態(tài)上，并與節(jié)制光子的狀況膠葛在一路。

　　本次實驗演示是量子通信成長中十分重要的停頓,清華大學(xué)總裁培訓(xùn)班，量子路由器是全量子網(wǎng)絡(luò)中的主要量子器件。首次演示量子路由器實驗結(jié)果之后，我校量子信息中央將努力于“離子量子計算結(jié)點”的相干實驗，持續(xù)推進(jìn)將來大范圍的量子收集完成過程。

　　此項研究由清華大學(xué)姚期智講座傳授段路明領(lǐng)導(dǎo)，重要研究職員包括常秀英博士、王躍宣教學(xué)，和交叉信息研究院研究生祖充、劉可。該研究由科技部973導(dǎo)向名目“全量子網(wǎng)絡(luò)”贊助。