量子计算新进展：研究人员利用超导体光陷阱 在芯片上捕获并释放了光子

加州大学圣巴拉拉分校的物理学教授John Martinis和及其前博士后研究员Yi Yin(现为浙江大学的教授)，刚刚在物理学杂志《Phys》上发表了他们的研究成果。Rev. Letters详细介绍了其团队是如何使用微型超导结构，有选择地捕获和释放光子的。Yin女士评注道，"作为实现可控的量子设备的关键一步，我们已经在操纵光子的超导芯片的开发上达到了前所未有的高度"。


超低温芯片取得了量子计算的重要进展
"在实验中，我们通过加入一个超导开关，在一个超导腔(cavity)里捕捉并释放了光子(photons)。通过控制开关的通与断，我们能够在密闭腔与可以传输光子的道路之间，开启和关上'这扇门'。开/关的速度要足够快，且要优于光子在密闭腔里的寿命"。该研究使用了一个"双原子构造"(two-atom construct)的"qubit"(量子比特)，在"法布里-珀罗腔"(Fabry-Perot Cavity)里存储光子的状态信息。该团队使用一面"调光镜"作为一个快门，以控制释放的光子的波形。
该团队的结果令人印象深刻，但要达到这一点，却有一些比较重大的技术障碍——约1平方英寸的芯片，必须被冷却至零下273.12℃ (或约高出2/100的开尔文绝对零度)。下一步是调整设备，以使其能够在两腔之间传输受控状态的光子。这也是走向量子存储器或基于腔(a cavity-based)的量子计算设备的关键一步。