羅徹斯特大學和康奈爾大學的研究人員朝著開發(fā)一種通信網絡邁出了重要的一步，該通信網絡通過使用光子，無質量的光量度來長距離交換信息，光子是量子計算和量子通信系統(tǒng)的關鍵要素。

研究團隊設計了一個由磁性和半導體材料制成的納米級節(jié)點，該節(jié)點可以與其他節(jié)點相互作用，使用激光發(fā)射和接受光子。

此類量子網絡的開發(fā)旨在利用量子力學所表征的光和物質的物理特性，與目前用于計算和計算的網絡相比，它提供了一種更快，更有效的通信，計算和檢測物體和材料的方式。通訊。

該節(jié)點在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上進行了描述，由僅120納米高的一系列支柱組成。支柱是平臺的一部分，該平臺包含半導體和磁性材料的原子薄層。

對陣列進行了工程設計，使得每個支柱都可以用作量子狀態(tài)的位置標記，該量子狀態(tài)可以與光子相互作用，并且關聯(lián)的光子可以潛在地與設備上的其他位置以及其他位置的類似陣列相互作用。跨遠程網絡連接量子節(jié)點的潛力利用了糾纏的概念，糾纏是一種量子力學現(xiàn)象，在其最基本的層面上，它描述了粒子的性質如何在亞原子層面上進行連接。

羅切斯特量子光學和量子物理學教授尼克·瓦米瓦卡斯說：“如果您愿意，這是一種注冊的開始，在這里不同的空間位置可以存儲信息并與光子相互作用。”

朝著“使量子計算機小型化”邁進

該項目基于Vamivakas實驗室近年來在所謂的范德華(Van der Waals)異質結構中使用二硒化鎢(WSe2)進行的工作。這項工作在彼此之上使用原子薄材料層來創(chuàng)建或捕獲單個光子。

新設備使用了新穎的WSe2排列，該排列覆蓋在柱子上，并帶有一層底層的高反應性三碘化鉻(CrI3)。在原子薄的12微米面積層接觸的地方，CrI3將電荷賦予WSe2，在每個支柱旁邊形成一個“孔”。