理論上，量子計算機應(yīng)該能夠比傳統(tǒng)計算機更快地執(zhí)行某些類型的復(fù)雜計算，并且基于量子的通信可能無法用于竊聽，但是，為現(xiàn)實世界的設(shè)備生產(chǎn)量子元件已經(jīng)證明充滿了艱巨的挑戰(zhàn)，高級作者，麻省理工學(xué)院LesterWolfe物理學(xué)教授VladanVuleti表示，這項成就“可以實現(xiàn)新的量子器件”，例如量子門，其中單個光子可以切換另一個光子的行進方向或偏振，Vuleti解釋說，這個目標(biāo)很難實現(xiàn)，因為光子通常只會相互作用很弱，鼓勵這種相互作用需要與光子強烈相互作用的原子以及與其他原子相互作用的原子，而這些原子反過來會影響其他光子，例如，穿過這些原子云的單個光子可能很容易穿過，但會改變原子的狀態(tài)，以便第二個光子在試圖通過時被阻擋，這意味著如果兩個光子同時試圖通過，只有一個會成功，而另一個會被吸收。
因此，在新系統(tǒng)中，無論將多少光子發(fā)送到這樣的原子云中，一次只有一個光子從另一側(cè)出現(xiàn)，云作為光子的一種旋轉(zhuǎn)門，迫使混亂的暴徒進入有序的個體繼承，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院物理學(xué)教授AtacImamoglu沒有參與這項研究，他說：“我認(rèn)為這項工作是量子光學(xué)的真正突破，因為作者實現(xiàn)了一種誘導(dǎo)單光子之間強烈相互作用的全新方法，”該系統(tǒng)基于一種稱為電磁感應(yīng)透明（EIT）的現(xiàn)象，以前用作減慢光束的一種方式，（眾所周知的光速不變，最初由阿爾伯特愛因斯坦制定，僅適用于真空中的光，穿過物質(zhì)的光可以以不同的速度移動，）各種研究小組，包括麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的這個團隊的成員研究人員在十年前公布的結(jié)果顯示，光，甚至單光子可以減速到步行速度甚至完全停止然后允許恢復(fù)正常速度。
這種光的減慢是通過使聚焦的激光束通過致密的超冷原子云（在這種情況下，銣原子）冷卻至約40微克爾，或絕對零度以上40百萬分之一的程度來實現(xiàn)的，這種云通常對光不透明，但是單獨的激光束產(chǎn)生EIT狀態(tài)，使光子以低速通過，同時將原子提升到激發(fā)態(tài)，處于這種狀態(tài)的原子（稱為里德堡態(tài)）彼此非常強烈地相互作用，這意味著如果第一個光子仍在介質(zhì)中，則第二個光子不滿足EIT條件，因此，無論何時單個光子進入，它都會通過臨時透明的介質(zhì); 當(dāng)兩個或兩個以上進入時，氣體再次變得不透明，阻擋除第一個光子之外的所有光子，
哈佛博士后OferFirstenberg說道“如果你輸入一個光子，它就會通過，但是如果你發(fā)送了兩個或三個，迫使它們擠過激光束的緊密焦點，只需一個通過，這就像很多沙子進入沙漏，但一次只能通過一粒谷物，”結(jié)果，傳統(tǒng)的激光束一束光子射入這個新設(shè)備的一端，另一端作為連續(xù)的單個光子串，斯坦福大學(xué)電氣工程教授兼應(yīng)用物理學(xué)教授斯蒂芬哈里斯與該項目沒有關(guān)系，他表示該團隊的實驗比我猜想的那樣好得多， 這可能是由于我認(rèn)為附近的里德伯原子的意外強烈相互作用，作為這項工作的結(jié)果，他說，這是第一次，非共振單光子物理學(xué)成為現(xiàn)實，該技術(shù)可用于根據(jù)撞擊它們的光子數(shù)改變原子的狀態(tài)，第二激光束檢測那些改變的狀態(tài)，Vuleti說“一個重要的目標(biāo)是在不影響光子的情況下測量光子，我們知道如何檢測單個光學(xué)光子，但只能通過摧毀它們，這項技術(shù)應(yīng)該可以讓你測量你的光子并保持它。”
哥本哈根大學(xué)NielsBohr研究所物理學(xué)教授，丹麥量子光學(xué)中心主任EugeneS.Polzik說：“在單光子水平上證明有效的非線性相互作用是量子信息中最重要的目標(biāo)之一，處理，這項工作是朝這個方向發(fā)展的令人興奮的新發(fā)展，它為光子量子邏輯的新實現(xiàn)鋪平了道路，”該團隊表示，該系統(tǒng)可能會導(dǎo)致單光子開關(guān)的發(fā)展，它還可以用于開發(fā)量子邏輯門，這是全光量子信息處理系統(tǒng)的重要組成部分，原則上，這種系統(tǒng)在用于通信時可以免受竊聽，并且還可以允許更有效地處理某些類型的計算任務(wù)。
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