据报道@@，自无线电报和真空管问世以来@@，电子@@计算和通信已获得了长足进步@@，现今消费设备@@的@@处理能力和内存等级是几十年前无法想象的@@@@……但伴随着计算和信息处理设备@@体积越来越小@@、功能越来越强大@@，它们正在遭遇量子物理定律强加的@@一些基本限制@@，该领域的@@未来发展前景可能与光子学@@密切相关@@，光子学@@是与电子@@学平行的@@光@@学基础概念@@，光子学@@在理论上与电子@@学相似@@，但使用光子代替电子@@@@，光子设备@@处理数据的@@速度可能比电子@@设备@@快很多@@，包括@@：量子计算机@@。
目前@@，光子学@@领域的@@基础研究仍然非常活跃@@，但缺乏关键的@@设备@@进行实际应用@@，美国加州理工学院研发一种新型光子芯片@@可能代表该领域的@@一个重大突破@@，尤其是使光子量子信息处理器成为可能方面@@，它可以产生和测量光量子态@@，而该方法以前仅能采用笨重且昂贵的@@实验室设备@@才能实现@@。
基于光子基本性质@@，不同种类的@@光@@子是以其能量@@、动量和偏振等特征加以区分的@@@@，而这些不同的@@特征所决定的@@光@@子状态叫光量子态@@。
这种新型光子芯片@@是基于铌酸锂材料制成@@，铌酸锂在光学领域具有广泛用途@@，它在芯片一侧产生所谓的@@光@@压缩状态@@@@，并在另一侧进行测量@@。光压缩状态@@，简单地说@@就是在量子等级上降低@@“噪音@@”的@@光@@，据悉@@，直到近几年光压缩状态@@技术@@才被用于增强激光干涉引力波天文台@@(LIGO)的@@灵敏度勘测@@，LIGO天文台是利用激光束探测引力波的@@探测设备@@@@，如果科学家使用基于光的@@量子设备@@处理数据@@，同样地低噪音@@光状态也是非常重要的@@@@。
加州理工学院电子@@工程和应用物理学副教授阿尔雷扎@@·马兰迪@@(Alireza Marandi)说@@：“现在我们已实现了量子态质量超过量子信息处理的@@需求@@，而量子信息处理可用于处理大型实验装置的@@科研领域@@，我们的@@研究工作标志着集成光子电路产生和测量光量子态迈出了重要的@@一步@@。我们可以利用它突破很多传统非线性光学研究的@@局限@@，甚至打破很多传统假设@@。”
同时@@，马兰迪@@指出@@，光子芯片@@技术@@显示了一条通向以太赫兹时钟速率运行量子光学处理器的@@最终发展方向@@，相比之下@@，它比苹果笔记本@@MacBook Pro的@@计算处理器快数千倍@@，该技术@@可能在未来@@5年内在通信@@、传感和量子计算方面投入实际应用@@。
该研究报告合著作者@@、博士后学者拉杰维尔@@·奈尔拉@@(Rajveer Nehra)说@@：“光学一直是实现量子计算最有前景的@@途径之一@@，因为它在可扩展性和室温下超快逻辑操作方面具有一些固有优势@@，然而@@，可扩展性应用的@@主要挑战之一是纳米光子学@@中生成和测量充足的@@量子态@@，我们的@@目标就是如何解决这个挑战问题@@。”
文章来源@@：新浪科技@@