一揽子光可以为量子计算机提供更好的选择

量子力学是自然科学最成功的理论之一，尽管其预测常常是违反直觉的，但迄今为止，尚未进行过单个实验，但该理论未能给出充分的描述。

中心负责人Ulrik Lund Andersen教授与bigQ(丹麦国家研究基金会卓越中心，宏观量子状态中心)的同事一起，致力于理解和利用宏观量子效应。

“研究人员普遍认为，量子力学是一种普遍有效的理论，因此也适用于我们通常生活的宏观日常世界。这也意味着应该有可能大规模观察量子现象，而这正是我们在丹麦国家研究基金会卓越中心bigQ努力做到的。”隆德·安德森(Lund Andersen)说。

在享有盛誉的国际期刊《科学》上的一篇新文章中，研究人员描述了他们如何成功地在室温下产生纠缠，挤压的光，这一发现可以为更便宜，更强大的量子计算机铺平道路。他们的工作涉及最难以理解的量子现象之一：纠缠。它描述了如何将物理对象带入一种状态，在这种状态下，它们是如此复杂地链接在一起，以致无法再单独描述它们。

如果两个对象纠缠在一起，则无论它们彼此之间有多远，都必须将它们视为一个统一的整体。它们仍将作为一个单元运行-如果单独测量对象，则结果的相关程度将无法基于经典自然规律进行描述。这只有通过量子力学才能实现。

纠缠不限于成对的对象。为了从宏观角度观察量子现象，bigQ的研究人员设法创建了一个由30,000个纠缠的光脉冲组成的网络，这些光脉冲以时空分布的二维晶格排列。几乎就像将无数的彩色线编织在一起形成图案毯子一样。

研究人员产生了具有特殊量子力学性质(压缩态)的光束，并使用光纤组件将它们编织在一起，以形成具有二维晶格结构的极度纠缠的量子态(也称为簇态)。

“与传统的簇状态相反，我们利用时间自由度来获得30.000个光脉冲的二维纠缠晶格。实验设置实际上非常简单。大部分努力是在发展簇的思想该书的主要作者米克尔·比尔斯博尔·拉森(MikkelVilsbøllLarsen)说。

创建如此广泛程度的量子物理纠缠本身就是有趣的基础研究。簇状态也是创建光量子计算机的潜在资源。由于一切都在室温下进行，因此该方法是更广泛使用的超导技术的有趣替代方法。

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此外，长的相干时间的激光可以使用-这意味着它被保持为精确限定的光波即使在很长的距离。

因此，光量子计算机将不需要昂贵且先进的制冷技术。同时，其信息承载基于光量子激光光会比超导体用他们的超冷电子亲戚更耐用。

“通过在空间和时间上生成的簇状态分布，光量子计算机还可以更容易地缩放以包含数百个量子比特。这使其成为下一代更大，更强大的量子计算机的潜在候选者。”乌尔里克·隆德·安徒生。