德國將光通信應用于硅晶體，將構(gòu)建未來量子網(wǎng)絡

據(jù)業(yè)內(nèi)消息，近日德國科學家在最新的一期物理評論X》公布了一項研究，該研究首次將擁有特殊光學特性的鉺原子集成到硅晶體內(nèi)，這可以將光通信應用于硅晶體中，為構(gòu)建未來量子網(wǎng)絡提供實驗基礎(chǔ)。

據(jù)悉，量子網(wǎng)絡可以通過光來實現(xiàn)比特糾纏，量子比特是由相互隔離并嵌入主晶體中內(nèi)的單個原子構(gòu)建。

在現(xiàn)階段的物理學范圍內(nèi)，馬克斯·普朗克量子光學研究所和慕尼黑技術(shù)大學的科學家向世界證明了利用嵌入到硅晶體內(nèi)的原子構(gòu)建量子網(wǎng)絡方式的可行性。

本次德國的科學家是在沒有復雜冷卻且基于現(xiàn)有硅半導體生產(chǎn)工藝的條件下取得的研究成果，所以研究結(jié)果對構(gòu)建未來的大型量子網(wǎng)絡極具參考意義。

本次的研究主要取決于在特定條件下注入硅晶格的鉺原子，鉺原子具有良好的光學性能，紅外光波長約為1550nm，恰好在光纖電纜中傳輸數(shù)據(jù)的光譜范圍，并且鉺在光導纖維中傳播時損耗更低。

同時鉺原子發(fā)出的光擁有不錯的相干性，這是實現(xiàn)量子信息存儲和傳輸?shù)谋匾獥l件，這些特性使鉺原子成為實現(xiàn)量子計算機或在量子網(wǎng)絡中用作信息載體的首選。