利用光的量子特性传输信息

罗彻斯特大学和康奈尔大学的研究人员朝着开发一种通信网络迈出了重要的一步，该通信网络通过使用光子，无质量的光量度来长距离交换信息，光子是量子计算和量子通信系统的关键要素。

研究团队设计了一个由磁性和半导体材料制成的纳米级节点，该节点可以与其他节点相互作用，使用激光发射和接受光子。

此类量子网络的开发旨在利用量子力学所表征的光和物质的物理特性，与目前用于计算和计算的网络相比，它提供了一种更快，更有效的通信，计算和检测物体和材料的方式。通讯。

该节点在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上进行了描述，由仅120纳米高的一系列支柱组成。支柱是平台的一部分，该平台包含半导体和磁性材料的原子薄层。

对阵列进行了工程设计，使得每个支柱都可以用作量子状态的位置标记，该量子状态可以与光子相互作用，并且关联的光子可以潜在地与设备上的其他位置以及其他位置的类似阵列相互作用。跨远程网络连接量子节点的潜力利用了纠缠的概念，纠缠是一种量子力学现象，在其最基本的层面上，它描述了粒子的性质如何在亚原子层面上进行连接。

罗切斯特量子光学和量子物理学教授尼克·瓦米瓦卡斯说：“如果您愿意，这是一种注册的开始，在这里不同的空间位置可以存储信息并与光子相互作用。”

朝着“使量子计算机小型化”迈进

该项目基于Vamivakas实验室近年来在所谓的范德华(Van der Waals)异质结构中使用二硒化钨(WSe2)进行的工作。这项工作在彼此之上使用原子薄材料层来创建或捕获单个光子。

新设备使用了新颖的WSe2排列，该排列覆盖在柱子上，并带有一层底层的高反应性三碘化铬(CrI3)。在原子薄的12微米面积层接触的地方，CrI3将电荷赋予WSe2，在每个支柱旁边形成一个“孔”。