凤凰彩票APP:新的“量子钻石”可能使量子互联

凤凰彩票APP 2018-11-10 18:29:15 154

  据国外媒体报道,“钻石是持久的”是一个流行的口号,但此外,钻石还有许多奇特的特征。现在,含有杂质的钻石可能在量子技术——甚至量子互联网——的未来发挥巨大作用。听起来这是无稽之谈,让我们从头开始。钻石是碳晶体,每个晶体与四个相邻的碳原子形成共价键。科学家通过用氮原子取代钻石中的一些碳原子,例如制造时间晶体,发现了一些有趣的用途。凤凰彩票APP在一项新的实验中,科学家用硅原子取代了一些碳原子来制造具有硅空位的钻石,未来可能会用于量子系统。 “通过精心的材料工程,我们能够揭示SiV0钻石的高度一致的光学和旋转特性,”普林斯顿大学的研究作者Nathalie de Leon写道,、。他们的研究结果发表在最近一期的《 Science》(Science)上。基本上,这些钻石具有允许它们用于量子计算机互连的特性。当我们提到“量子”时,它基本上意味着“服从量子力学的奇怪规则”。首先考虑旋转的属性。

  电子可以向上或向下旋转,就像棋子可以是红色或黑色一样。如果你遮住眼睛并递给你一块,你将不知道它是什么颜色;但从理论上讲,如果你知道包装袋的所有细节,并知道其他人正在进入袋子。顺便说一句,你可以猜出这件作品的颜色。然而,电子的旋转并非如此,它有自己的工作方式。如果它是量子的,你可以从字面上知道一个系统,但仍然不知道电子是上升还是下降。这是相干状态,通常在上下旋转时转化为电子。这种相干性在数学上很容易解释,但是物理构建很困难,因为来自外部的非常小的干扰会导致粒子在旋转期间上升和下沉。其中碳原子被氮原子取代的金刚石在晶格中具有残余电子和空位。利用该空位的固有特性,可以形成相干量子态。它甚至可以与其他空缺纠缠在一起。——这有点像连贯性,但与无法确定单个粒子不同,多个粒子可以分组到相同的数学系统中,并且在彼此不存在时无法描述。最终,科学家们希望构建可以编码为单个自旋、相干自旋群和纠缠自旋群的计算设备。在这样的范例中,您可能希望使用量子计算机相互通信并创建量子互联网之类的东西。也许你也可以将量子态信息转换成活跃的东西,例如光粒子(称为光子)。然而,当你试图将旋转主体转换成光子信息时,这些氮真空钻石存在问题:当它们释放光子时,它们的频率(表示为颜色)并不完全相同。它们是不可预测的。科学家们可以用硅空位钻石克服这个问题。没有参加这项研究的研究生Mihir Bhaskar说:“一个好的自旋光子界面应该总是发出相同且清晰的光子,其不确定性很低。不幸的是,97%的(氮空位钻石)光子伴随着金刚石晶格振动使光子的频率偏离所需的频率,使它们无法用于量子网络任务。“然而,尽管其他研究人员之前已经创造了硅空位钻石,但这项研究更进一步。他们的工作表明硅空位钻石能够以清晰稳定的频率释放光子,使它们成为非常有前途的自旋光子界面。研究人员通过制作钻石并进行一系列测试和光测量来证明这一点。当然,这并不是实现光子学的一个巨大飞跃。量子互联网。另一项尚未经过同行评审的研究指出,钻石不会发出明显的光信息除非他们处于极端压力之下。——可能是地球表面大气压力的10,000倍。 “在将SiV0与未来技术相结合的过程中,钻石所需的应变工程是一项巨大的挑战,”Mihir Bhaskar说。它还处于量子计算机开发的早期阶段,很难说哪种技术会持续到最后。然而,最终可能完成的技术可能非常奇怪,可能使用高度工程化的古怪量子系统,例如填充硅的钻石。