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量子資訊傳輸的改進

楊允中 | 特約編輯 (臺灣大學化學系博士生)

半導體量子位元的儲存資訊,主要透過改變其電荷或自旋態來達成,從而達到精確控制與操縱量子資訊。當量子位元中的電荷或自旋資訊需要傳輸或寫入其他裝置時,通常會將其轉換為電磁波訊號,以克服直接傳輸的距離限制並實現快速的資訊傳遞。這種量子位元與電磁波耦合與資訊轉換技術,使得量子資訊能在自由空間或傳輸線中快速有效地傳遞,對於量子運算與量子通訊至關重要。

最近發表在《Physical Review Letters》上的研究,提出了一種創新的方式,在量子位元中增加簡單的電路來使用兆赫輻射(其波長介於微波與遠紅外線之間)傳輸量子位元的儲存資訊。這個方法的優勢在於其構造簡單,且可以產生夠強的電磁訊號,降低資訊傳遞失真度,特別適合用於大規模整合的量子運算元件與通訊網路中,展現了在實現量子電腦間資訊傳輸方面的巨大潛力。

量子資訊傳輸的改進
裝置示意圖。 (圖取自資料來源1)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.066901

資料來源

  1. Coherent Interaction of a Few-Electron Quantum Dot with a Terahertz Optical
    Resonator
    DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.066901
  2. Researchers solve a foundational problem in transmitting quantum information
    https://phys.org/news/2024-02-foundational-problem-transmitting-quantum.html

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