納米級(jí)和量子光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究生、該論文的共同作者M(jìn)elissa Guidry說：“我真的希望看到孤子對(duì)量子計(jì)算變得有用，因?yàn)樗�是一個(gè)高度研究的系統(tǒng)。我們目前有很多技術(shù)可以在芯片上以低功率產(chǎn)生孤子，所以如果能夠利用這一點(diǎn)并顯示你有糾纏，那將是令人興奮的�！�

前斯坦福大學(xué)物理學(xué)教授Theodor W. H因其開發(fā)第一個(gè)頻率梳的工作而在2005年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。要?jiǎng)?chuàng)造研究的東西，需要復(fù)雜的、桌面大小的設(shè)備。相反，這些研究人員選擇專注于較新的"微型"版本，即系統(tǒng)的所有部分都集成到一個(gè)單一的設(shè)備中，并設(shè)計(jì)成適合在一個(gè)微芯片上。這種設(shè)計(jì)節(jié)省了成本、尺寸和能源。

為了創(chuàng)造他們的微梳，研究人員將激光穿過一個(gè)碳化硅的微環(huán)（這是利用斯坦福納米共享設(shè)施和斯坦福納米加工設(shè)施的資源精心設(shè)計(jì)和制造的）。繞著環(huán)走，激光建立起強(qiáng)度，如果一切順利，一個(gè)孤子就誕生了。

納米級(jí)和量子光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究生、該論文的共同作者Daniil Lukin說：“令人著迷的是，你不需要有這種花哨、復(fù)雜的機(jī)器，而只需要一個(gè)激光泵和一個(gè)非常小的環(huán)，就可以產(chǎn)生同樣的專門的光。”他補(bǔ)充說，在芯片上生成的微梳使得齒間的間距很寬，這是朝著能夠觀察到梳子更精細(xì)的細(xì)節(jié)邁出的一步。

接下來的步驟涉及到能夠檢測到光的單一粒子的設(shè)備，并將微環(huán)與幾個(gè)孤子“打包”，形成一個(gè)孤子晶體�！坝辛斯伦泳�體，你可以看到在齒間實(shí)際上有更小的光脈沖，這就是我們測量推斷糾纏結(jié)構(gòu)的東西，”Guidry解釋說�！叭绻�你把探測器停在那里，你可以很好地觀察有趣的量子行為，而不會(huì)被構(gòu)成齒的相干光所淹沒。”

看到他們正在對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的量子方面進(jìn)行一些首次實(shí)驗(yàn)研究，研究人員決定嘗試確認(rèn)一個(gè)理論模型，稱為線性化模型，它通常被用作描述復(fù)雜量子系統(tǒng)的捷徑。當(dāng)他們進(jìn)行對(duì)比時(shí)，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)與理論非常吻合。因此，雖然他們還沒有直接測量出他們的微梳子具有量子糾纏，但他們已經(jīng)證明其性能與暗示糾纏的理論相匹配。

Lukin表示：“得到的信息是，這為理論家做更多的理論打開了大門，因?yàn)楝F(xiàn)在，有了這個(gè)系統(tǒng)，就有可能通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這項(xiàng)工作�！�

證明和使用量子糾纏

數(shù)據(jù)中心的微梳可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣�；在衛(wèi)星上，它們可以提供更精確的GPS或分析遙遠(yuǎn)物體的化學(xué)成分。團(tuán)隊(duì)對(duì)孤子在某些類型的量子計(jì)算中的潛力特別感興趣，因?yàn)閾?jù)預(yù)測，孤子一經(jīng)產(chǎn)生就會(huì)產(chǎn)生高度糾纏。

有了他們的平臺(tái)，以及從量子角度研究它的能力，納米和量子光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員對(duì)他們下一步可以做什么保持著開放的態(tài)度。在他們的想法中，最重要的是對(duì)他們的系統(tǒng)進(jìn)行測量，以明確證明量子糾纏的可能性。

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