新型“量子鉆石”或?qū)⒃诹孔踊ヂ?lián)網(wǎng)中發(fā)揮巨大作用

• 2018年7月11日 ZhangHongYuan來源：新浪科技 851 52
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  2018-2023年我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是鏈接工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈，支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式，是互聯(lián)網(wǎng)從消費(fèi)領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域、從虛擬經(jīng)濟(jì)...

在一項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家將一些碳原子替換成硅原子，制造出了具有硅空位的鉆石，或許未來將應(yīng)用在量子系統(tǒng)中。

最終，科學(xué)家希望構(gòu)建出數(shù)據(jù)可以被編碼成單個(gè)自旋、相干自旋組和糾纏自旋組的計(jì)算設(shè)備。在這樣的范式中，你或許會(huì)希望用量子計(jì)算機(jī)相互通信，創(chuàng)造出類似量子互聯(lián)網(wǎng)的東西?；蛟S你還能將量子態(tài)信息翻譯成某種活動(dòng)的東西，比如一個(gè)光粒子(稱為光子)。

但是，當(dāng)你試圖將自旋主句翻譯成光子信息時(shí)，這些氮空位鉆石就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題：當(dāng)它們釋放光子時(shí)，它們的頻率(表現(xiàn)為顏色)并不完全相同。它們是無法預(yù)知的。科學(xué)家或許可以用硅空位鉆石克服這一問題。

未曾參與該研究的研究生Mihir Bhaskar說：“一個(gè)良好的自旋光子界面應(yīng)該始終發(fā)射頻率相同且清晰的光子，具有非常低的不確定性。遺憾的是，(氮空位鉆石)發(fā)出的97%的光子都伴隨著鉆石晶格振動(dòng)，這使得光子的頻率從所需的頻率偏移，使它們無法用于量子網(wǎng)絡(luò)任務(wù)?！?/p>

不過，盡管其他研究者此前已經(jīng)創(chuàng)造出了硅空位鉆石，但這項(xiàng)研究更進(jìn)一步。他們的工作顯示，硅空位鉆石可以在一個(gè)清晰且穩(wěn)定的頻率上釋放光子，從而成為非常有前景的自旋光子界面。研究人員通過制造鉆石并進(jìn)行了一系列試驗(yàn)和光測(cè)量證明了這一點(diǎn)。

當(dāng)然，這還算不上一個(gè)接近實(shí)現(xiàn)量子互聯(lián)網(wǎng)的巨大飛躍。另一項(xiàng)尚未經(jīng)過同行評(píng)議的研究指出，鉆石不會(huì)非常明顯地發(fā)出翻譯后的光信息，除非受到極大的壓力——或許是地球表面大氣壓的一萬倍?！霸趯iV0與未來技術(shù)整合的過程中，鉆石所要求的應(yīng)變工程是巨大的挑戰(zhàn)，”Mihir Bhaskar說道。

目前還是量子計(jì)算機(jī)開發(fā)的初期階段，很難說哪種技術(shù)將堅(jiān)持到最后。不過，最終能做到的技術(shù)很可能會(huì)非常奇怪，或許會(huì)用到高度工程化的奇特量子系統(tǒng)，比如硅填充鉆石。

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