目前，愛爾蘭科克大學(xué)的廷德爾國家研究院發(fā)現(xiàn)了一種能夠使量子點發(fā)光二極管產(chǎn)生糾纏光子的新方法。相關(guān)研究人員形容這一成就為“基于材料的易獲取性，這是構(gòu)建大規(guī)模量子計算的重大進(jìn)展”。

　　

　　項目負(fù)責(zé)人Emanuele Pelucchi博士，是納米結(jié)構(gòu)外延及物理研究的帶頭人同時也是愛爾蘭科學(xué)基金會成員——曾資助建立科克大學(xué)光子集成中心。他表示，這項研究未來將可能用于量子計算的研究，以加速量子技術(shù)的應(yīng)用。

　　

　　量子計算被廣泛認(rèn)為是下一代全球計算的革新技術(shù)。谷歌、英特爾和IBM等巨頭公司目前在該領(lǐng)域已投資百萬，這將促進(jìn)更快、更有效的處理實現(xiàn)，以迎合未來計算、高速網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)加密及其他應(yīng)用，例如國防、安全、傳感等。
 

　　

　　“量子躍遷”： 廷德爾國家研究院Emanuele Pelucchi博士

　　

　　快于預(yù)期的實現(xiàn)

　　

　　目前，Pelucchi博士和他在廷德爾的團(tuán)隊已實現(xiàn)了他們所謂的“量子躍遷”，開發(fā)了一項能夠更早迎來量子計算機(jī)的技術(shù)。

　　

　　傳統(tǒng)數(shù)字計算依賴于二進(jìn)制開關(guān)，而量子計算利用事件的量子態(tài)——比如糾纏光子或原子的多重狀態(tài)——實現(xiàn)信息編碼。理論上，這能夠促進(jìn)更快更強(qiáng)大的計算機(jī)處理，但目前的相關(guān)技術(shù)難以支撐大規(guī)模開發(fā)。

　　

　　廷德爾的研究人員已經(jīng)研究出能夠產(chǎn)生糾纏光子的量子點發(fā)光二極管的相關(guān)方案，理論上可用于量子計算中的信息編碼。Pelucchi解釋，這不是LED產(chǎn)生糾纏光子的唯一方案，但是就像在《自然光子學(xué)》文章中所描述的，該方法和材料對于量子技術(shù)的未來具有重要影響。

　　

　　創(chuàng)新之處在于設(shè)計了一個可伸縮的電動量子點陣列，其采用了易于獲得的材料和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造技術(shù)。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)糾纏光子源位置的直接獲取。該方法的關(guān)鍵技術(shù)在于量子點的位置控制和大規(guī)模制造技術(shù)，它們的發(fā)展將促進(jìn)支撐量子計算技術(shù)更廣泛使用。

　　

　　工作原理

　　

　　廷德爾研究院使用了納米技術(shù)給金字塔狀的量子點陣列上電以使其產(chǎn)生糾纏光子。利用錐狀結(jié)構(gòu)固有的納米特性,特別是對于設(shè)計的、自組裝垂直量子線，能夠有選擇地對量子點進(jìn)行電流注入。文章報道的結(jié)果是實現(xiàn)量子光子集成電路設(shè)計的重要一步，為數(shù)以千計甚至更多同步運行的量子信息處理任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

　　

　　廷德爾國家研究院的CEO Kieran Drain博士表示，“看到廷德爾的研究工作不斷實現(xiàn)新的突破是一件非常振奮人心的事，特別是對于量子計算的發(fā)展將會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。由Pelucchi博士及他的團(tuán)隊做出的重大突破強(qiáng)化了我們對量子計算的利用機(jī)會和能力，同時毋庸置疑地加速了國際上在這一領(lǐng)域的發(fā)展。廷德爾的IPIC團(tuán)隊做出的光子學(xué)創(chuàng)新正在多個行業(yè)進(jìn)行商業(yè)化，可以這樣說，我們對這一領(lǐng)域的投資、人才和研究直接推動了全球創(chuàng)新。