▲這種晶片由美國天體物理聯合實驗室（JILA）的研究人員設計，直徑小於半英寸（12。7毫米），它能將微波能量轉化為鐳射。

據《自然·物理》（Nature Physics）雜誌7月16日刊發的一篇研究論文稱，美國科羅拉多大學博爾德分校（University of Colorado Boulder， 簡稱CU Boulder）和美國國家標準與技術研究院（National Institute of Standards and Technology， 簡稱NIST）的研究人員發現，一種微型“蹦床”可以幫助工程師攻克量子計算機開發過程中的一個主要瓶頸。

美國天體物理聯合實驗室（JILA）是CU Boulder和NIST的聯合機構，該機構的科學家所開發的一種裝置能夠在一個小板吸收了微波能量後，再將能量反射到鐳射光束中，而這一過程是遠距離傳送量子訊號的關鍵步驟。

該論文的兩位主要作者之一、CU Boulder的研究生彼得·伯恩斯（Peter Burns）表示，他所在團隊的研究成果有一天可以協助工程師們將巨大的量子計算機網路連線起來。他展望道：“我們預計，量子計算領域會有長足的進步，我們試圖打造一個能為量子網路所用的連線方式。”

在過去十年中，儘管有幾家科技企業已經在設計比傳統計算機更強大的量子晶片原型上取得了進展，但是要從這些晶片中提取資訊仍是一項艱鉅的任務，因為在不同介質載體上的資訊之間做轉換是一大技術挑戰。比如，谷歌的超導量子處理器“Bristlecone”和英特爾的量子位超導測試晶片“Tangle Lake”這樣的頂級量子晶片傳送資料的手段，要麼是採用光子的形式，要麼是採用會在微波頻段上振動搖擺的微型光包的形式。然而，大多數現代的通訊手段仍然依賴於只能傳輸可見光的光纖電纜。

在該研究專案中，研究人員用一根微波光子束照射撞擊一塊由氮化矽製成的小板，使它產生振動，並從另一端噴射出光子。研究人員能夠以47%的效率完成整個過程，這意味著每當有兩個微波光子擊中小板，那麼就幾乎有一個光子被釋放出來。伯恩斯解釋說，與利用晶體或磁鐵的其他方法相比，這一將微波轉化為光的手段的效果和效能的優越性十分明顯。他補充說，這款裝置真正令人印象深刻的地方是它的寧靜狀態。不過，即使是在儲存量子晶片的超冷實驗室中，微小的熱量也會使這個“蹦床”發生震動，而這會導致多餘的光子釋放來汙染訊號。為了擺脫這種混雜的局面，研究人員發明了一種新的方法來測量噪音，並將噪音從光束中除去。

伯恩斯指出：“我們現在所做的工作是測量裝置的微波噪聲，這樣我們就可以在光學層面上對訊號和噪聲進行區分。”為了使該“蹦床”成為一個更實用的工具，研究小組需要進一步降低噪音水平。

該研究的另外一名合著者、JILA的康拉德·萊納特（Konrad Lehnert）指出這一研究成果將具有巨大的應用紅利。“可以明確的是，未來我們將離小型量子計算機的原型越來越近，如果我們能透過網路把它們連線起來，那麼它無疑將為我們帶來巨大的好處。”

編譯：Jonathan 審稿：西莫

責編：南熙

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