激光网2月27日消息,帕德博恩大学的科学家使用了一种新方法来确定光学的特征。他们首次使用某些光子探测器 - 可以检测单个光粒子的设备 - 进行所谓的零差检测。表征光量子态的能力使该方法成为量子信息处理的重要工具。例如,精确了解这些特性对于在量子计算机中使用非常重要。研究结果现已发表在专业期刊《Optica Quantum》上。
“Homodyne检测是量子光学中经常用于研究光量子态的波状性质的一种方法,”物理系帕德博恩介观量子光学工作组的Timon Schapeler解释说。他与马克西米利安·普罗特博士一起,使用这种方法研究了所谓的光量子态的连续变量。这涉及光波的可变特性。例如,这些可以是振幅或相位,即波的振荡行为,这对于有针对性的光操纵等很重要。
物理学家首次使用超导纳米线单光子探测器进行测量,这是目前最快的光子计数设备。通过他们特殊的实验装置,两位科学家已经证明,带有超导单光子探测器的零差探测器对输入的光子通量具有线性响应。转换后,这意味着测量信号与输入信号成正比。
“原则上,超导单光子探测器的集成在连续变量领域带来了许多优势,尤其是固有的相位稳定性。这些系统还具有几乎 100% 的片上检测效率。这意味着在检测过程中不会丢失任何颗粒。我们的研究结果可以开发具有单光子敏感探测器的高效零差探测器,“Schapeler说。
使用连续的光变量为量子信息处理开辟了新的和令人兴奋的可能性,超越了量子比特,量子比特是量子计算机的常用计算单元。