国际科研团队:开创精准光纤光学电路控制新纪元
一支由英国、瑞典、意大利及荷兰的科学家共同组成的国际科研团队,揭示了一项突破性技术——精准控制光纤内部光学电路的新方法。这项创新有望加速构建不可破解的通信网络和超高速量子计算机的进程。研究成果已于《自然·物理学》杂志最新一期发布。
科研领袖梅于尔·马利克教授解释道,光能承载丰富信息,相较于电子计算,光作为载体被认为是计算技术未来的关键转折点。然而,随着光学电路规模与复杂性的增加,其控制与制造难度也随之提升,进而影响整体性能。通过巧妙利用商业光纤内的光自然散射特性,研究团队实现了对光学电路的高度精确编程。
光的复杂散射行为:当光线进入光纤时,会以复杂模式散射与混合。研究团队深入解析这一现象,并通过精心设计入射光线,成功找到了一种编程光纤内部光学电路的有效途径。
信息编码与量子技术:马利克教授指出,单个光子能够携带多种信息,如空间结构、时间与颜色等。若能综合运用这些属性进行计算,将极大提升处理能力。光学电路对于量子技术发展至关重要,不仅包括高效量子计算机,还涵盖安全性极高的量子通信网络。在量子通信网络终端,光学电路负责对远程传输的信息进行测量;而在量子计算机中,它则用于执行复杂光子运算。
展示可编程光学电路:研究团队进一步展示了如何利用其创新的可编程光学电路操控量子纠缠现象。量子纠缠在众多量子技术领域扮演关键角色,如量子计算机内部错误的校正、最安全量子加密的实现等。
这一发现不仅标志着光学电路控制领域的重大进展,也为量子技术的未来应用提供了强大动力,有望在药物研发、气候预测、太空探索乃至机器学习领域展现巨大潜力。