量子通信網(wǎng)絡(luò)如何實現(xiàn)？美國海軍開發(fā)的新技術(shù)，將成為可能！美國海軍研究實驗室(NRL)的研究人員開發(fā)了一種新技術(shù)，可以使量子技術(shù)的未來發(fā)展成為可能。

這項技術(shù)將量子點（由成千上萬個原子組成的微小粒子）壓縮，從而發(fā)射出顏色完全相同、位置相距不到百萬分之一米的單個光子(光的單個粒子)。參與該項目的研究員之一、NRL的化學(xué)家艾倫·布萊克(Allan Bracker)說：這一突破可能會加速量子信息技術(shù)的發(fā)展和大腦啟發(fā)的計算。

為了讓量子點“交流”(相互作用)，它們必須發(fā)出相同波長的光。量子點的大小決定了這個發(fā)射波長。然而，就像沒有兩片雪花是一樣的，沒有兩個量子點的大小和形狀是完全一樣——至少在它們最初被創(chuàng)造出來的時候是這樣。NRL物理學(xué)家、該項目的首席研究員喬爾·格里姆說：這種自然的可變性使得研究人員不可能創(chuàng)造出以完全相同波長(顏色)發(fā)光的量子點。研究沒有一開始就把量子點做得完全一樣，而是在之后用激光晶體化的氧化鉿收縮包裹它們，從而改變它們的波長。

收縮膜擠壓量子點，以一種非常可控的方式改變波長。雖然其他科學(xué)家在過去已經(jīng)證明了量子點波長的“調(diào)諧”，但這是研究人員第一次在波長和位置上都精確地實現(xiàn)了這一點。這意味著不僅可以用兩三個量子點，而且可以用集成電路中的許多量子點，這些量子點可以用于光學(xué)計算，而不是電子計算。NRL擁有廣泛的研究專家知識和科學(xué)資產(chǎn)，這使得該團(tuán)隊能夠在相對較短的時間內(nèi)，測試各種方法來實現(xiàn)量子點的突破，NRL擁有晶體生長、設(shè)備制造和量子光學(xué)測量的內(nèi)部設(shè)施。

這意味著研究人員可以立即協(xié)調(diào)研究項目，專注于快速提高材料性能。這一量子點操作的里程碑，可以為未來在許多領(lǐng)域的進(jìn)步奠定基礎(chǔ)。NRL調(diào)整量子點波長的新方法，可以使利用量子物理的奇特特性進(jìn)行計算、通信和傳感的新技術(shù)成為可能。它也可能導(dǎo)致‘神經(jīng)形態(tài)’或基于微型激光網(wǎng)絡(luò)的腦靈感計算?？臻g和電力效率受到限制的應(yīng)用，也可能受益于這種突破性的方法。

博科園｜研究/來自：美國海軍研究實驗室

參考期刊《自然材料》

DOI: 10.1038/s41563-019-0418-0

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