黄色日本 桑迪亚国度实验室与亚利桑那州立大学正在设法让光佩戴量子信息
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桑迪亚国度实验室正在与亚利桑那州立大学互助，激动光若何佩戴量子信息。 桑迪亚正在开发声光开拓时间，而不是使用典型的大型光学台，举例上头的八英寸晶片，它不错选拔性地反射不同热诚的光。 图片开始：Craig Fritz/桑迪亚国度实验室
量子互助立异
桑迪亚国度实验室和亚利桑那州立大学这两家当先的接洽机构正在互助，通过将大型光学系统减轻为紧凑的集成微系统来推动量子时间的发展。
桑迪亚特等从事集成光子学接洽的物理学家尼尔斯-奥特斯特罗姆（Nils Otterstrom）正在领导将这些光学系统微型化的使命。 这一打破有望提高性能和可膨大性，应用范围从先进预计到安全通讯。
"咱们在集成光子学界限所作念的是开发新式器件和探索器件物理，以提供咱们进行基础接洽和创建下一代量子微系统所需的总共功能。 咱们在桑迪亚的微系统工程、科学和应用抽象体（MESA）中领有世界一流的制造才气和高度的可定制性，这使咱们梗概唯一无二地影响最前沿的科学和时间"。奥特斯特伦说，他在耶鲁大学取得应用物理学博士学位，并动作哈里-杜鲁门奖学金取得者加入桑迪亚。
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桑迪亚国度实验室物理学家尼尔斯-奥特斯特罗姆（Nils Otterstrom）在量子光子实验室瞄准集成光子芯片。 这是与亚利桑那州立大学正在进行的使命的一部分，目的是将集成光子学和频率束量子信息处理的力量统一起来。 贵府开始：克雷格-弗里茨/桑迪亚国度实验室
量子汇聚转念
奥特斯特罗姆一直在与亚利桑那州立大学量子汇聚高等总监乔-卢肯斯（Joe Lukens）互助。 Lukens 是诈骗光的频率为量子预计和汇聚系统传输量子信息的顶尖各人。
这项使命最近通过量子互助组织资助的一项新的互助研发左券讲求细目前来。 量子互助组织汇聚了包括国度实验室在内的学术和接洽机构，共同激动量子信息和时间接洽以及栽植和东说念主才培养。
"量子互助组织的灵感开始于对量子将来的意志。 淌若咱们要取得顺利，单个接洽东说念主员以至单个机构王人无法完成；这是不行能的，"卢肯斯说。"该互助组织是一个由对建树量子信息时间感酷好的志同说念合者构成的意向性汇聚，是咱们干系和互助的一种花样"。
亚利桑那州政府为量子互助组织提供资金，亚利桑那州立大学负责处罚该神情。
亚利桑那州立大学量子汇聚高等独揽、接洽老师乔-卢肯斯（Joe Lukens）说，与桑迪亚公司的互助有可能大大激动量子汇聚的发展。 亚利桑那州立大学领导着一个寰球性的量子互助组织，以加快量子界限的发展。 贵府开始：亚利桑那州立大学
从重大的系统过渡到集成芯片
在与桑迪亚公司达成左券之前，卢肯斯主要接洽光纤系统，从事频宾量子信息处理使命。 他讲授说，量子比特存在于各式平台中，包括光子学。
卢肯斯说："在频率设施中，量子比特是一个光子，它不错同期领有两种不同波长或热诚的光。0对应一种热诚，1对应另一种热诚。 这种编码对量子通讯超越有益。 它能很好地在光纤中传输。"
这项使命当年是在光学使命台上使用商用光波元件完成的。
"咱们使用的是大型艰难的系统。 它们的光子损耗很高，超越私密，况且占用空间很大，"卢肯斯说。"我觉得，在频率盒编码方面，我也曾用桌面开拓完成了我能作念的一切。"
这恰是桑迪亚的集成光子学资源推崇作用的所在。"桑迪亚领有世界上最活泼的代工场之一，不仅在微电子界限，在光子学界限亦然如斯，"卢肯斯在谈到 MESA 抽象体时说。"桑迪亚不错制造微型光子集成电路，已毕与大型普通米尺寸光学台沟通的功能"。
桑迪亚国度安全光子中心提供各式组件和平台时间，在集成光子学界限领有 50 多项已获授权的专利组合。
量子光子学的跨越
空间分束器是量子光子学的基本组件，它能给与光子并将其分红两个观点。
奥特斯特罗姆说："在这种频率编码模式中，咱们需要制造特别类型的分束器，将一种热诚的光分红两种热诚。咱们在桑迪亚与耶鲁大学彼得-拉基奇（Peter Rakich）老师的团队互助开发的，即是这些超越高效的新式相位调制器开拓。"
这些开拓以悬浮硅波导为基础，传输光和千兆赫兹声波，这些声波由共同集成的氮化铝机电换能器产生。
"其成果是高度活泼的光机电结构，能以声光花样将一个光子分红多个频率。 这么就不错在更高的维度空间上进行量子信息处理，"奥特斯特罗姆说。"你不错把它联想成光的热诚恳际上不错佩戴量子信息。"
将来远景与应用
卢肯斯说，他的指标是将使命从旨趣考据实验转向量子汇聚的部署。
"为了作念到这少许，咱们需要比当今的商用开拓损耗更低的系统，咱们还需要更低廉少许的系统，"卢肯斯说。"淌若咱们能在芯片上已毕这些功能，那么当今咱们驳斥的即是一种更实用、更合理的量子汇聚花样。
奥特斯特罗姆在带领卢肯斯购买显微镜和光学支架等组件，以便在该大学实验室的磨真金不怕火平台上使用桑迪亚公司制造的光子集成电路。
量子互助的里程碑
互助初见收效。 桑迪亚实验室带领接洽计算已拨款1700万好意思元，用于激动该团队在基于频率的量子光子学方面的使命。 这笔资金所以一项名为"纠错光子集成量子位"（EPIQ）的大挑战计算的姿首提供的。
该神情的首席接洽员保罗-戴维德（Paul Davids）说："淌若莫得桑迪亚和亚利桑那州立大学之间的互助，咱们很可能不会有当今这种姿首的EPIQ大挑战。 尼尔斯与乔-卢肯斯（Joe Lukens）的搏斗开启了咱们对频率编码光子量子比特干系想法的初次探索。 他在这一界限的三想此后行的领导以及乔-卢肯斯之前的使命和专科学问是 EPIQ 大挑战的中枢。"
这笔资金将使与亚利桑那州立大学的早期互助中探索的开拓物理学得以大界限推行和集成，从而创造出一种不错纠错的有效光子量子比特。
撑握量子时间开发
除了参与量子互助组织，桑迪亚还动作西南先进原型筹算中心的中枢互助伙伴，提供 MESA 建筑群的微电子原型筹算才气。 西南先进原型要道也由亚利桑那州立大学领导，是寰球八个微电子分享要道之一。 微电子群众中心由好意思国国会颁布的《CHIPS 和科学法案》资助，旨在进步好意思国半导体行业的竞争力，减少对番邦供应商的依赖。
编译自/SciTechDaily黄色日本