據(jù)德國馬普學會網站消息,馬(mǎ)普量(liàng)子光(guāng)學研究(jiū)所(suǒ)(MPL)的專家團隊於近期首次成功在晶體中精確定位單個稀(xī)土離子,並準確(què)測量了其量子力學的能量狀態。這一研究使得在離子(zǐ)中存儲量子信息成為可能(néng),將對未來量子計算機的研發產生重大貢獻。
世界範圍內(nèi),很多學者都(dōu)在研究構(gòu)建未來的量子計算機的模塊。其中,量子係統是(shì)關鍵(jiàn)要素,量子點或光吸收缺陷(色心)是目前許多研究者關注的(de)焦點。但是,稀土離子發出的光非常(cháng)小,很難被檢測到。借助精密激光和顯微鏡技術,專(zhuān)家們經過六年多的深入研究,在矽酸釔晶(jīng)體中把3價(jià)鐠離子(Pr3 )精確(què)定位在幾納米,並以前所未有的(de)精度(dù)測量了其光學特(tè)性。
科(kē)學家們用激光來激(jī)發晶體(tǐ)中的單離子,並觀察他們如何在一(yī)段時間之後以光線的形式再次放出能量。由於稀土離子受晶體的熱學和聲學振動影響(xiǎng)不強烈,其(qí)部分能量狀態異常(cháng)穩定,需要一(yī)分多鍾才回到基態,這比(bǐ)大多數今天研究的量子係統時(shí)間長數百萬倍。量子信息存儲在一個原子或離子的不同能量狀態時,鐠離子可作(zuò)為量子計(jì)算機的存儲器。
將來研究人員用納米天線和微諧振器把鐠信號加強幾百或幾千倍,每秒響應的(de)單個離子小於100個光子,屆時離子的信號可以更容易地被看到。
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