日前，《自然光子學》雜志刊發(fā)論文顯示，羅切斯特大學的科學家們成功開發(fā)了芯片級光子學量子模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠模擬物理世界，并控制量子糾纏光子的頻率和顏色。

與傳統(tǒng)的光子計算方法相比，量子計算將極大地減少物理空間和資源需求。基于光子的計算模型和技術(shù)的傳統(tǒng)光子計算方法，是利用光子作為信息的載體和處理單元，通過光的傳播和操作來實現(xiàn)計算功能。而光子學量子計算的關(guān)鍵則在于控制量子糾纏的光子，通過調(diào)節(jié)光子的頻率和顏色，科學家們可以將它們糾纏在一起，創(chuàng)造出復雜的量子系統(tǒng)。

在一個合成空間里進行的模擬實驗中，研究人員利用該系統(tǒng)通過控制量子糾纏光子的頻率和顏色來模擬物理世界。這種方法與傳統(tǒng)基于光子的計算方法不同，它大大減少了物理空間和資源的需求，并且通過控制光子的路徑來實現(xiàn)模擬。此外，芯片級技術(shù)結(jié)合了光學和微電子學，以此提高了效率和可擴展性。

“我們成功制造出了量子相關(guān)的合成晶體，這是前所未有的。”據(jù)研究人員介紹，這大大擴展了合成空間的維度，而且可以模擬多種量子尺度的現(xiàn)象，例如量子糾纏光子的隨機行走。基于此，量子計算將為科學家們提供處理復雜自然現(xiàn)象的新工具，為開拓量子計算的應用領(lǐng)域提供有力的支持。同時，這一系統(tǒng)也將為未來更復雜的模擬提供基礎(chǔ)，并且具備擴展到更復雜模擬和計算任務的潛力。