自無線電報(bào)和真空管時(shí)代以來，電子計(jì)算和通信已取得顯著進(jìn)步。事實(shí)上，當(dāng)前消費(fèi)設(shè)備所實(shí)現(xiàn)的處理能力和內(nèi)存水平在幾十年前是無法想象的。但隨著計(jì)算和信息處理微型設(shè)備變得越來越小、越來越強(qiáng)大，這些設(shè)備正遇到量子物理定律強(qiáng)加的一些基本限制。 5
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正因?yàn)檫@些限制，光子學(xué)可能是未來的突破口之一。光子學(xué)在理論上類似于電子學(xué)，但用光子代替電子。它們具有巨大的潛在優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楣庾釉O(shè)備處理數(shù)據(jù)的速度可能比電子設(shè)備快得多，包括量子計(jì)算機(jī)。 $62ospR^Y  
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目前，該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究雖然非�；钴S，但是缺乏實(shí)用所需的關(guān)鍵設(shè)備。不過，加州理工學(xué)院開發(fā)的新型光子芯片可能代表該領(lǐng)域的重大突破，特別是在啟用光子量子信息處理器方面。它可以產(chǎn)生和測(cè)量光的量子態(tài)，這在以前只有笨重且昂貴的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。
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鈮鋰是一種鹽，其晶體在光學(xué)中有許多應(yīng)用，是芯片的基礎(chǔ)。芯片的一側(cè)產(chǎn)生所謂的光壓縮狀態(tài)，并在另一側(cè)進(jìn)行測(cè)量。光的壓縮狀態(tài)，簡(jiǎn)單地說，就是在量子水平上減少“噪音”的光。壓縮狀態(tài)的光最近被用于提高 LIGO 的靈敏度，LIGO 是使用激光束探測(cè)引力波的天文臺(tái)。如果您要使用基于光的量子設(shè)備處理數(shù)據(jù)，那么同樣低噪音的光狀態(tài)也很重要。 7,j}]  
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阿里雷薩·馬蘭迪（Alireza Marandi）表示：“我們實(shí)現(xiàn)的量子態(tài)質(zhì)量超過了量子信息處理的要求，而這曾經(jīng)是龐大的實(shí)驗(yàn)裝置的領(lǐng)域。我們的工作標(biāo)志著在集成光子電路中產(chǎn)生和測(cè)量光量子態(tài)的重要一步”。
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馬蘭迪表示這項(xiàng)技術(shù)為最終開發(fā)以太赫茲（terahertz）時(shí)鐘速率運(yùn)行的量子光學(xué)處理器指明了前進(jìn)的道路。相比之下，這比 MacBook Pro 中的微電子處理器快數(shù)千倍。馬蘭迪說，這項(xiàng)技術(shù)有可能在未來五年內(nèi)在通信、傳感和量子計(jì)算中找到實(shí)際用途。