研究透視：Science-聲子量子計算機
線性光量子計算Linear optical quantum computing，為量子計算提供了一種理想的方法，隻需要一小部分所需的計算元素。光子和聲子之間的相似性表明了，基于聲子代替光子進行線性力學量子計算的巨大潛力。盡管已經證明了單聲子源和探測器，但聲子分束器元件，仍然是突出需求之一。
今日，美國 芝加哥大學（The University of Chicago）H. Qiao，A. N. Cleland等，在Science上發文 ，實驗示範了一種元器件，同時基于兩個超導量子比特，完全表征了具有單個聲子的分束器。還進一步使用分束器，示範了兩個聲子幹涉，這也是線性計算中，對兩個量子比特門的要求。
該項研究，為實作線性量子計算，提供了一種全新的固态系統，進一步提供了巡遊聲子和超導量子比特之間的直接轉換。
圖1.裝置的描述和表征。
圖2.單聲子幹涉法。
圖3.雙聲子幹涉。
圖4.雙聲子幹涉的頻率和波包依賴性。
在新材料中，聲子Phonons是基本量子振動，單個聲子代表數萬億個原子的集體運動。目前正在努力确定這些機械振動是否可以發展成量子計算架構，就像其光學表親光子一樣。
該項研究，示範單聲子和受控雙聲子幹涉的分束器。除了發射和探測單個聲子的能力外，分束器現在提供了工具箱中決定性部分final piece，以開發基于機械的量子計算平台。
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DOI: 10.1126/science.adg8715
本文譯自Science。
