紧凑型量子光处理技术

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在维也纳大学菲利普·沃尔特领导的国际研究团队取得了量子技术方面的重大突破，成功地展示了使用一种新型高效资源平台来实现多个单光子之间的量子干涉。这项发表在《科学进展》期刊上的工作代表着光学量子计算方面的显著进步，为更可扩展的量子技术铺平了道路。

光子之间的干涉是量子光学中的基本现象，是光学量子计算的基石。它涉及利用光的特性，如波粒二象性，来诱导干涉图案，从而实现量子信息的编码和处理。

在传统的多光子实验中，通常采用空间编码，其中光子在不同的空间路径中被操控以诱导干涉。这些实验需要复杂的设置和大量的组件，使其资源密集且难以扩展。相比之下，这个由维也纳大学、米兰理工大学和布鲁塞尔自由大学的科学家组成的国际团队选择了一种基于时间编码的方法。这种技术操控光子的时间域而不是它们的空间统计。为了实现这种方法，他们在维也纳大学的克里斯蒂安·多普勒实验室开发了一种创新结构，利用光纤环。这种设计使得可以重复使用相同的光学元件，从而以最少的物理资源实现高效的多光子干涉。

第一作者洛伦佐·卡罗西尼解释说：“在我们的实验中，我们观察到了8个光子之间的量子干涉，超过了大多数现有实验的规模。由于我们方法的多功能性，干涉图案可以重新配置，并且实验的规模可以扩展，而无需改变光学设置。” 这些结果证明了所实施体系结构的显著资源效率，与传统的空间编码方法相比，为更易获得和可扩展的量子技术铺平了道路。

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