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文/陳根
日前，《自然光子學》雜志刊發論文顯示，羅切斯特大學的科學家們成功開發了芯片級光子學量子模擬系統，該系統能夠模擬物理世界，并控制量子糾纏光子的頻率和顏色。
與傳統的光子計算方法相比，量子計算將極大地減少物理空間和資源需求。基于光子的計算模型和技術的傳統光子計算方法，是利用光子作為信息的載體和處理單元，通過光的傳播和操作來實現計算功能。而光子學量子計算的關鍵則在于控制量子糾纏的光子，通過調節光子的頻率和顏色，科學家們可以將它們糾纏在一起，創造出復雜的量子系統。
在一個合成空間里進行的模擬實驗中，研究人員利用該系統通過控制量子糾纏光子的頻率和顏色來模擬物理世界。這種方法與傳統基于光子的計算方法不同，它大大減少了物理空間和資源的需求，并且通過控制光子的路徑來實現模擬。此外，芯片級技術結合了光學和微電子學，以此提高了效率和可擴展性。
“我們成功制造出了量子相關的合成晶體，這是前所未有的。”據研究人員介紹，這大大擴展了合成空間的維度，而且可以模擬多種量子尺度的現象，例如量子糾纏光子的隨機行走。基于此，量子計算將為科學家們提供處理復雜自然現象的新工具，為開拓量子計算的應用領域提供有力的支持。同時，這一系統也將為未來更復雜的模擬提供基礎，并且具備擴展到更復雜模擬和計算任務的潛力。
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