杰姆·居内伊·托伦是柏林洪堡大学物理系的博士生,他和穆斯塔法·格克切共同参与了这次的研究。他们利用超快激光脉冲,让基于金刚石的量子互联网有了新的发展可能。这个团队把注意力放在了金刚石晶体里那些带有特殊缺陷的结构上,也就是所谓的锡空位中心。这些结构能够稳定地存储和处理量子信息,还能把信息传递给光粒子。 他们给科学家们提供了一个新办法,能用超快的速度去控制量子态,这就意味着未来可以进行更快速、更复杂的操作。杰姆·居内伊·托伦说,这种方法能在全新的时间尺度上搞定量子态控制,给金刚石中的操作打开了新大门。穆斯塔法·格克切也补充道,他们的技术既能高效激发系统,又能让发出的单光子干净且能用,这正是打造实用量子通信网络所必须的。 另一个关键发现是,这种“超快”办法能保住系统内部的量子自旋态。这个特性对建立远距离节点之间的纠缠关系非常重要,而纠缠关系又是未来量子通信的一大支柱。和以前用二进制传输信息的经典系统不一样,量子通信是靠量子比特来做事的。因为量子比特能同时处于多种状态,所以数据传输既高效又安全。 不过一直以来,怎么才能高效且可控地产生这些单光子,都是大家头疼的难题。这次研究人员把几种技术结合在了一起:制备嵌入锡空位中心的金刚石纳米结构、用超快光学技术、还有搞理论建模。他们证明了“超快”方法给固态量子技术提供了强大的新工具。 这项成果让基于金刚石的量子中继器和分布式量子计算机离实际应用更近了一步。这个突破要是能继续下去,说不定以后咱们的信息传输方式就得彻底变了。