光学观测有助于构建纯硅量子互联网

利用硅发展量子技术，为量子计算的快速扩展提供了机会。最近，加拿大西蒙弗雷泽大学(SFU)的研究人员在量子技术的发展方面取得了关键突破。发表在第13期《自然》杂志上的一项研究描述了他们对硅“T中心”光子的超过15万个自旋量子位的观测，这是一个重要的里程碑，使构建大规模可扩展的量子计算机和纯硅量子互联网成为可能。

量子计算机具有强大的计算能力和解决一些复杂问题的巨大潜力，有望在化学、材料科学、医学、网络安全等诸多领域带来新的进展。为了实现这一点，需要制造稳定且长寿命的量子位来提供处理能力，以及大规模关联这些量子位的通信技术。

过去的研究表明，硅可以产生一些最稳定和最长寿的量子位。现在，新的研究为它提供了主要证据，证明T-center 3354硅中的一种特殊发光缺陷可以提供量子位之间的“光子链接”。

这项研究来自SFU物理系硅量子技术实验室，该实验室由加拿大硅量子技术研究主席Stephanie Simmons和名誉教授Michael Thewalt共同领导。

“这项工作是首次单独测量单个T中心。事实上，这也是第一次仅通过光学方法测量硅中的单自旋。”西蒙斯表示，像T Center这样的发射器将高性能自旋量子位与光学光子产生相结合，是制造可扩展和分布式量子计算机的理想选择，因为它们可以同时处理计算和通信，而无需分别连接两种不同的量子技术进行计算和通信。

此外，T-center还具有与当今城域网中的光纤通信和电信网络设备发射相同波长光的优势。

"有了T中心，你可以建造一个量子处理器，与其他处理器进行内部通信."西蒙斯表示，当硅量子位可以通过发射与数据中心和光纤网络中使用的相同波段的光子(光)进行通信时，我们可以获得连接量子计算所需的数百万量子位的优势。实习记者张家欣