科学家有望在光子芯片上进行可扩展的量子模拟
发布时间：2023-06-30 08:00:00 阅读数： 105
罗切斯特大学的研究人员开发的一个新系统使他们能够在一个模拟物理世界的合成空间中进行量子模拟，通过控制量子纠缠光子的频率，或颜色，随着时间的推移。资料来源：罗切斯特大学图片/Michael Osadciw
科学家们朝着开发足以在量子水平上模拟复杂自然现象的先进计算机迈出了重要一步。虽然这些类型的模拟对于经典计算机来说过于繁琐或完全不可能处理，但基于光子学的量子计算系统可以提供一个解决方案。
来自罗切斯特大学哈吉姆工程与应用科学学院的一个研究小组开发了一个新的芯片级光量子模拟系统，可以帮助使这种系统变得可行。由电子和计算机工程及光学教授林强领导的团队在《自然-光子学》上发表了他们的研究成果。
林强的团队在一个模拟物理世界的合成空间中进行了模拟，通过控制量子纠缠光子的频率或颜色，随着时间的流逝。这种方法不同于传统的基于光子的计算方法，在这种方法中，光子的路径被控制，也大大减少了物理足迹和资源需求。
"我们第一次能够生产出量子相关的合成晶体，"林说。"我们的方法大大扩展了合成空间的尺寸，使我们能够对几个量子尺度的现象进行模拟，如量子纠缠光子的随机行走。"
研究人员说，这个系统可以作为未来更复杂的模拟的基础。
"虽然被模拟的系统已被充分理解，但这一原则性证明实验展示了这种新方法的力量，可以扩展到更复杂的模拟和计算任务，我们对未来的研究非常兴奋，"该研究的主要作者Usman Javid '23博士说。
参考资料
Usman A. Javid et al, Chip-scale simulations in a quantum-correlated synthetic space, Nature Photonics (2023). DOI: 10.1038/s41566-023-01236-7
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