美國海軍的突破性技術,或將實現量子通信網絡

技術 通信 NRL 海軍 今日頭條 博科園 2019-07-14

量子通信網絡如何實現?美國海軍開發的新技術,將成為可能!美國海軍研究實驗室(NRL)的研究人員開發了一種新技術,可以使量子技術的未來發展成為可能。這項技術將量子點(由成千上萬個原子組成的微小粒子)壓縮,從而發射出顏色完全相同、位置相距不到百萬分之一米的單個光子(光的單個粒子)。參與該項目的研究員之一、NRL的化學家艾倫·布萊克(Allan Bracker)說:這一突破可能會加速量子信息技術的發展和大腦啟發的計算。

美國海軍的突破性技術,或將實現量子通信網絡

為了讓量子點“交流”(相互作用),它們必須發出相同波長的光。量子點的大小決定了這個發射波長。然而,就像沒有兩片雪花是一樣的,沒有兩個量子點的大小和形狀是完全一樣——至少在它們最初被創造出來的時候是這樣。

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NRL物理學家、該項目的首席研究員喬爾·格里姆說:這種自然的可變性使得研究人員不可能創造出以完全相同波長(顏色)發光的量子點。研究沒有一開始就把量子點做得完全一樣,而是在之後用激光晶體化的氧化鉿收縮包裹它們,從而改變它們的波長。

美國海軍的突破性技術,或將實現量子通信網絡

收縮膜擠壓量子點,以一種非常可控的方式改變波長。雖然其他科學家在過去已經證明了量子點波長的“調諧”,但這是研究人員第一次在波長和位置上都精確地實現了這一點。這意味著不僅可以用兩三個量子點,而且可以用集成電路中的許多量子點,這些量子點可以用於光學計算,而不是電子計算。NRL擁有廣泛的研究專家知識和科學資產,這使得該團隊能夠在相對較短的時間內,測試各種方法來實現量子點的突破,NRL擁有晶體生長、設備製造和量子光學測量的內部設施。

美國海軍的突破性技術,或將實現量子通信網絡

這意味著研究人員可以立即協調研究項目,專注於快速提高材料性能。這一量子點操作的里程碑,可以為未來在許多領域的進步奠定基礎。NRL調整量子點波長的新方法,可以使利用量子物理的奇特特性進行計算、通信和傳感的新技術成為可能。它也可能導致‘神經形態’或基於微型激光網絡的腦靈感計算。空間和電力效率受到限制的應用,也可能受益於這種突破性的方法。

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