光会成为量子计算的基础吗

利用一个利用光量子特性的紧凑型光学平台，Roberto Morandotti教授和他的团队距离实现第一台强大的光子量子计算机又近了一步。在“自然物理学”杂志上，INRS研究人员揭示了已经产生了一类特定的量子态-d-级簇状态，以及用它们来实现新的量子运算。所展示的状态表现出独特的性质，使得它们比迄今为止所证明的任何其他状态更强大和更强大。

近十年来，Roberto Morandotti教授一直在通过开发使用光粒子(光子)作为数据媒体的芯片，逐步建立一个雄心勃勃的系统。在这些硬币大小的芯片结构上，光子被生成并转换，因此可以为它们分配独特的量子特性。他的团队是第一个成功创建高维(即quDit)光学集群状态的团队，这是能够持续发挥利用量子计算能力的元素之一。

电子计算机系统已接近其能力极限，但对更高计算能力的需求不断增长。这就是为什么科学家们正在转向量子计算，研究如何在光粒子中编码大量信息并进行前所未有的复杂计算。

为此，数据介质必须转移到量子比特(或量子比特)，这是传统比特的非经典计算等价物。通过明智地设计光子的量子态，可以增加量子位的信息存储容量并增强它们以获得所谓的quDits。然后，通过将quDits分组成簇，基于所谓的“单向”方案的量子计算操作变得可能。

量子计算的其他方法使用离子，原子或其他量子资源，但是将它们操纵向更高维编码的努力效率低下。根据为这项研究做出贡献的电信专家JoséAzaña教授(INRS)的说法，光子还具有另一个优势：“它们用于通过现有电信系统中的光纤传输信息。这意味着具有受控量子特性的光子也可以传播通过这些相同的渠道而不失去他们的属性。“

自然物理学文章中描述的聚类状态的复杂性和丰富性是前所未有的。此外，研究人员团队还首先通过利用已实现的集群状态执行高维量子计算操作来实现另一个目标。

他们证明了光具有为未来超高速计算机供电的所有必要功能。在一次重大飞跃中，这是通过与现有技术兼容的紧凑系统完成的。由INRS团队开发的平台能够产生具有足以实现量子计算目标的复杂性的量子态，从而为单向量子计算机铺平了道路。

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