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科研进展金刚石量子内存能改变单光子颜色

标签:科研,进展,金刚,金刚石,刚石,量子,内存,改变,光子 时间:2019年08月18日 阅读54次

  OFweek光通信网讯 加拿大国家研究理事会和滑铁卢大学量子计算研究所使用金刚石中的一个量子内存,首次实现了超快单光子颜色和带宽的转换。

  改变一个光子的颜色或频率,是优化量子网络中连结部件的需要条件。例如,在光量子通讯中,可通过天康光缆的最佳传输是近红外线,但很多测量传感器在频率更高的可见光条件下会工作得更好。在天康光缆和传感器之间改变光子的颜色,使实现更高性能的操作,包括更快的数据传输速率成为可能。

  发表在《天然·传播》杂志上的这项研究成果,展示了小频移对于波分复用通讯协议是有效的。波分复用将旌旗灯号分解成频率略微不同的更小的包后一路发送,然后在接收端将各种频率的载波星散恢复成原旌旗灯号。

  研究人员在实验中证实,在室温金刚石量子内存中可实现单光子的频率和带宽转换。金刚石量子存储器的工作原理在于,将光子转换成金刚石中碳原子的特定振动武汉,适用于很多不同颜色光的这种转换,将许可对光进行广谱操纵。金刚石的能量结构许可其以很低的噪声在室温下实现。研究人员行使强激光脉冲来存储和检索光子。通过控制这些激光脉冲的颜色,研究人员就能控制所要检索光子的颜色。

  该平台集光子存储和频谱变换于一体,可用于量子通讯中的频率复用及建立一个特别很是大的纠缠态,亦称团簇态。团簇态则可作为完全由测量驱动的量子计算资源。

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