寻找量子技术的通量

还有量子位，或称量子位，它们与普通位和字节有很大的区别。这些光子(光粒子)可以携带量子信息，并提供任何其他方式无法实现的卓越功能。与二进制计算(比特只能代表0或1)不同，量子比特行为存在于量子力学领域。通过“叠加”，一个量子位可以表示0、1或两者之间的任何比例。与当今的计算机相比，这极大​​地提高了量子计算机的处理速度。

伦敦大学电气与计算机工程教授HongKooKim表示：“了解量子位的功能一直是量子技术新兴领域的驱动力，开辟了量子通信、计算和传感等新的、未经探索的应用。”匹兹堡斯旺森工程学院。

量子技术对于许多领域都很重要，例如银行保护金融信息或为研究人员提供模仿化学各个方面所需的速度。通过量子“纠缠”，量子位可以作为单个系统进行远距离“通信”。Kim和他的研究生YuShi的一项发现可能有助于量子技术实现巨大飞跃。

它从单个光子开始

基于光子的量子技术依赖于可以发射单个光子的单光子源。

这些单光子可以由纳米级半导体(通常称为量子点)产生。与微波天线广播手机信号的方式类似，量子点充当辐射光的天线。

“通过进行严格的分析，我们发现量子点发射器-或纳米级偶极子天线-捕获大量能量，”Kim解释道。“偶极子发射器的外部区域操作已被很好地理解，但这确实是第一次对偶极子的内部进行研究。”

来自这些量子点的光子具有旋向性，就像我们是右撇子或左撇子，而量子信息是由单个光子的这种旋向性携带的。因此，将它们分类到不同的路径是量子信息处理的一项重要任务。Kim的团队开发了一种新方法，可以分离不同方向的光子，并有效地收集它们，以便进一步处理。

“这项工作的结果预计将有助于开发高速单光子源，这是量子光子学所需的关键组件，”金说。

论文“圆偏振偶极场的自旋纹理和手性耦合”发表在《纳米光子学》杂志上。