斯坦福量子计算突破:扭曲光实现室温量子纠缠

如今的量子计算机出了名地难以操作且成本高昂,大多数需要接近绝对零度的温度才能维持计算和通信所需的脆弱量子态。斯坦福大学研究人员开发出一种纳米级室温光学设备,可将光子与电子的量子特性相连接。 该设备将一层薄薄的图案化二硒化铼与纳米图案化硅基底相结合。硅纳米结构通过产生扭曲光发挥关键作用。Feng Pan博士解释,硅纳米结构实现了扭曲光,光子以螺旋方式旋转,可以利用这些旋转的光子将自旋赋予电子。 研究人员可以利用这种扭曲光与电子自旋产生纠缠,从而创建量子比特。由于新设备在室温下运行,它避免了限制量子技术广泛使用的主要障碍之一。Jennifer Dionne教授表示,这提供了电子和光子之间一种非常通用、稳定的自旋连接,这是量子通信的理论基础。 如果进一步发展,该技术可能有助于推动安全通信、先进传感、高性能计算和人工智能等领域的进步。Pan博士笑着说,如果能做到这一点,也许有一天可以在手机中实现量子计算,但这是十年以上的计划。该......阅读全文

中国科大首次实现反事实直接量子通信

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及其同事彭承志、陈宇翱等和清华大学马雄峰合作,在国际上首次实验实现了反事实直接量子通信,在实验中演示了图像的反事实传输,相关成果以Direct counterfactual communication via quantum Zeno effect 为题

量子通信何时能实现大规模应用

近期,中国科研团队在国际上首次实现量子微纳卫星与小型可移动地面站之间的实时星地量子密钥分发(QKD),并在中国和南非之间相隔12900多公里的地面站之间成功建立量子密钥,演示了对图片的“一次一密”加密传输,该成果是验证全球量子保密通信网络技术可行性的又一里程碑,并在《自然》杂志发表后引发了关于量子通

日本开发大容量量子保密通信系统

  日本东北大学电气通讯研究所与学院大学的研究团队联合开发了世界最高水准的隐秘性(暗号强度)高速大容量光通信系统。该系统首次结合量子噪声保密和量子秘钥分发技术,以接近以前2倍的速度——世界最高速的单信道每秒100GT的速度,成功实现了100公里的量子保密传输,有望实现抵抗网络攻击的极强安全通讯。该成

合肥建成首个城域量子通信试验示范网

  记者2月19日从合肥市了解到:近日,“合肥城域量子通信试验示范网”项目顺利通过测试评审,这标志着合肥“城域量子通信试验示范网”建成并进入试运行阶段,合肥市从而成为全国、乃至全球首个拥有规模化量子通信网络的城市。   “量子通信网络里,用户和普通网络用户的操作没有任何区别。打电话、发邮件、传输文

济南首建国内量子保密通信试验网

  6月23日,记者从山东信息通信研究院获悉,山东省引进国际一流量子通信研发团队,将在济南市建设量子保密通信试验网,开创国内“量子通信”的先河。   目前,山东省已确定在年内投资5600万元启动建设山东量子技术研发平台,投资1.22亿元建设山东量子通信试验网工程。试验网第一期工程为

中国科大首次实现反事实直接量子通信

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及其同事彭承志、陈宇翱等和清华大学马雄峰合作,在国际上首次实验实现了反事实直接量子通信,在实验中演示了图像的反事实传输,相关成果以Direct counterfactual communication via quantum Zeno effect 为题

量子密钥分发的新纪录让量子通信网络又近一步

影响量子密钥分发传输距离的首要因素是信噪比。原则上只要充分抑制噪声就可以提升传输距离。但也不能说噪声为零,就可以传输无限远,这是因为线路除了噪声还存在衰减,衰减会使得密钥生成率降低,密钥率太低则无法满足任何实际应用需要,即使没有噪声,也失去了应用价值。 韩正甫

量子密钥分发的新纪录让量子通信网络又近一步

影响量子密钥分发传输距离的首要因素是信噪比。原则上只要充分抑制噪声就可以提升传输距离。但也不能说噪声为零,就可以传输无限远,这是因为线路除了噪声还存在衰减,衰减会使得密钥生成率降低,密钥率太低则无法满足任何实际应用需要,即使没有噪声,也失去了应用价值。韩正甫中国科学技术大学教授    近日,知名

新量子计算机解锁更多计算能力

  奥地利因斯布鲁克大学实验物理系托马斯·蒙兹团队成功开发了一种量子计算机,可使用所谓的“量子数字”执行任意计算,从而以更少的量子粒子释放更多的计算能力。该项研究成果发表在最新一期《自然·物理学》杂志上。  计算机使用0和1,也就是二进制信息进行运算。在此基础上,今天的量子计算机在设计时也考虑到了二

硅量子计算再创新纪录:比特运行准确率接近99.99%

  来自澳大利亚新南威尔士大学同一个实验室的两个研究团队,同时找到了发挥量子计算机超级计算能力的直接解决方案。两团队分别创造出两种量子比特(建造量子计算机的基石),每种量子比特处理数据的精确率都能达到99%以上。两个成果同时发表在今天出版的《自然·纳米技术》杂志上。  据物理学家组织网10月13日(

克服运行中原子损耗限制,能自行修复的量子计算机问世

  就像传统计算机一样,量子计算机也会“出故障”。在运行过程中,它们有时会丢失用于计算的原子,这可能会让计算直接中断。不过,据最新一期《物理评论X》杂志报道,美国量子计算机制造商“原子计算”展示了一种在运行中能自行修复的中性原子量子计算机,克服了原子损耗的关键难题,为开发可持续运行的量子计算机奠定了

我学者实现“最快”量子控制-为多比特量子计算奠定基础

  记者从中国科学技术大学获悉,该校杜江峰院士团队近期在量子控制研究领域取得重要进展,团队成员荣星、耿建培等人在固态自旋体系中实现时间最优量子控制。日前,国际物理学权威学术期刊《物理评论快报》发表了该研究成果。   量子控制是现代量子科学的基础,在量子计算、量子精密测量等领域具有重要意义。“时间最优

“量子冰箱”可高效重置量子比特,有助计算过程减少错误

  美国国家标准与技术研究院(NIST)与瑞典查尔姆斯理工大学合作,开发出一种新型“量子冰箱”,可高效重置量子比特,并利用“冰箱”组件间的热流作为动力源,保持低温工作环境。该成果发表在最新一期《自然·物理学》杂志上,为下一步研制可靠的量子计算机铺平道路。  量子计算机的设计者面临着一项艰巨的任务:确

突破“量子霸权”!中国量子计算原型机“九章”问世

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍(“九章”一分钟完

IBM提出量子计算机性能指标“量子体积”

  美国国际商用机器公司(IBM)日前提出一个专门表示量子计算机性能的新指标——“量子体积”,并指出该公司开发的量子计算设备的“量子体积”增长规律类似摩尔定律。  IBM在官方网站上发文对“量子体积”概念进行了解释。文章说,量子体积是一个衡量量子计算机性能的专用指标,其影响因素包括量子比特数、测量误

最新研究!奇异的量子效应如何提高量子计算机效率?

  几十年前,科学家预言存在一种奇异的量子效应——泡利阻塞,即如果一团气体变得足够冷且足够致密,它就能隐形。美国和新西兰科学家在最新一期《科学》杂志撰文指出,他们利用激光挤压并冷却锂气体等,使其密度和温度变化到足以减少光散射量的程度,由此证明了泡利阻塞效应,未来有望利用其开发能抑制光的材料,进一步提

量子计算新突破:多模式编码技术大幅降低量子纠错成本

加拿大量子计算初创公司Nord Quantique宣布开发出一种基于多模式编码的玻色子量子比特技术,为大幅减少量子纠错所需的物理量子比特数量提供了可行路径。这标志着行业向实现大规模、低能耗量子计算迈出了坚实一步。相关研究成果发表于最新一期《自然》杂志。该技术采用了一种名为Tesseract代码的高级

潘建伟等在小型化量子通信系统上获重要突破

  近期,中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及同事张军等人取得重要科研突破,他们在国际上首次实现了1.25GHz  InGaAs/InP单光子探测器单片集成读出电路,该突破可使高速量子通信终端设备中体积占比最大的探测器模块尺寸减小一个数量级以上,为未来研制小型化量子通信系统奠定了重要基础。国际光

硅芯片上可集成最小量子光探测器

英国布里斯托大学的研究人员在扩展量子技术方面取得了重要突破。他们将世界上最小的量子光探测器集成到硅芯片上。相关研究发表在17日出版的《科学进步》杂志上。规模化制造高性能电子和光子学硬件是实现下一代先进信息技术的基础。然而,如果没有真正可扩展的量子技术硬件制造工艺,量子技术带来的益处将无法得到完全呈现

人造蛋白催化室温下生成稳定量子点

美国普林斯顿大学研究人员在最新一期《美国国家科学院院刊》上发表论文称,他们首次利用实验室合成的蛋白质,在室温下制造出了硫化镉(CdS)量子点,这些纳米材料可广泛应用于从发光二极管显示屏到太阳能电池板等诸多领域,这一成果有助以更可持续的方式制造纳米材料。 研究负责人之一、化学教授迈克尔·赫克特解释

拓扑绝缘体内奇异量子效应室温下首现

科技日报北京10月27日电 (记者刘霞)据《自然·材料》杂志10月封面文章,美国科学家在研究一种铋基拓扑材料时,首次在室温下观察到了拓扑绝缘体内的独特量子效应,有望为下一代量子技术,如能效更高的自旋电子技术的发展奠定基础,也将加速更高效且更“绿色”量子材料的研发。 拓扑绝缘体是一种特殊的材料,内

上海科普大讲坛聚焦量子计算

经典计算机需要100年才能破译的密码,量子计算机用1秒钟就能攻破。正是看到了这样的“洪荒之力”,量子计算成为了世界各国重点发展的前沿科技领域之一。7月23日,上海科普大讲坛第183期邀请上海交通大学李政道研究所讲席教授丁洪作《量子计算——第四次工业革命引擎》主题报告,介绍量子计算的概念、优势和发展途

光子处理器“点亮”量子计算

科技日报北京6月1日电 (记者张梦然)英国《自然》杂志1日报告的一台量子光子处理器,仅需36微秒即可完成超级计算机需耗时超过9000年才能完成的一项任务。该系统相对过去展示的光子设备有所改进,可能代表了向创造量子计算机迈进的关键一步。 量子设备的一个关键目标是超越经典系统,建立“量子优越性”,但

量子计算能攻破区块链吗

颠覆性、划时代、革命性……量子计算光环太多,又有不近人情的“高冷”。另一边,开年以来,区块链火得一塌糊涂。网上热传的“3点钟不眠区块链社群”,神秘而火爆。 最近,它俩不期而遇了。据外媒报道,一台具有4000个以上量子比特的量子计算机就能瓦解区块链。若有人能做出这样的量子计算机,就能解出并验

量子计算的基本单位

量子计算机的最基本的计算单元是量子比特。量子计算机就是基于量子力学基本原理的计算机,和常规计算机的区别主要在于其基本信息单元不是比特(bit)而是量子比特(qubit)。之前我们用0和1表示两个状态,而量子计算机的两个状态用0和1的相应量子叠加态来表示,单个量子CPU具有强大的并行处理数据的能力,其

中科大在超冷原子光晶格量子计算领域获进展

  中国科学技术大学潘建伟及其同事苑震生、陈宇翱等在国际上首次实现对光晶格中超冷原子自旋比特纠缠态的产生、操控和探测,向基于超冷原子的可扩展量子计算和量子模拟迈出了重要一步。相关成果近日发表于《自然—物理学》。  近十几年来,已有很多实验演示了操控多个量子比特进行信息处理的可行性。但这些实验所能操控

中国科大等在超冷原子光晶格量子计算领域取得进展

  最近,中国科学技术大学潘建伟及其同事苑震生、陈宇翱等在国际上首次实现了对光晶格中超冷原子自旋比特纠缠态的产生、操控和探测,向基于超冷原子的可扩展量子计算和量子模拟迈出了重要一步。该研究成果以研究长文的形式发表在《自然-物理学》(Nature Physics 12, 783 (2016), doi

微纳量子卫星如何进一步加强量子保密通信的应用

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504921.shtm

新型的量子材料-拥有戏剧性的鱼骨状扭曲

  美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的科学家们已经开发出一种新型量子材料,其原子框架已经被急剧扭曲成人字形鱼骨状图案。据这项研究的首席研究员、SLAC的斯坦福材料和能源科学研究所(SIMES)的博士后研究员Woo Jin Kim说,与其他材料相比,这种材料产生的扭曲是"巨大的"。  这