新型硅晶元可助力量子計算機研發

上圖是硅晶元的顯微鏡圖像，這種新型探測器體積極小，佔地面積不足1平方毫米。

布里斯託大學量子工程技術實驗室的研究人員已經展示了一種新型的硅晶元，它可以幫助建立和測試量子計算機，並且能用於保障手機設備的安全。

現在，全世界的科學家都開始關注利用硅光子學(silicon photonics )來實現量子技術，如安全通信、量子計算機和研製更高靈敏的感測器地新方法等。硅光子晶元處理光的信息所需的時間要比使用單個透鏡、鏡子和其他光學元件製作的器件少幾百萬倍。

最近，布里斯託大學的研究員已經在硅量子光子學(silicon quantum photonics)方面取得了突破，他們開發了一種新型晶元探測器，它能夠測量集成晶元結構中的量子力學行為。這種新工具可以確保硅光子處理器按照他們設計的模式進行工作方式，且還可用於其他任務(如密碼學研究中的隨機數生成)，這種新型工具對安全工業至關重要，也是新型光學感測器的重要組成部分。

博士生Giacomo Ferranti解釋說：「該探測器最大的優勢是它可以在室溫下工作，而其他很多單光子探測必須在零下270攝氏度的低溫。其他探測器不僅價格昂貴，而且需要大量的低溫冰箱，而我們的探測器不僅體積極小(甚至能放在人的頭髮絲上)，並且能在正常室溫條件下工作。」

目前，對研究人員來說，該探測器的重要應用之一是生成隨機數。「該儀器具有真正的隨機數生成能力，不存在任何偏向性。」Francesco Raffaelli解釋說，「隨機數有各種各樣的應用，但最吸引我的是它在密碼學和量子密碼術中的應用。我想在不久的將來，這些設備會成為你個人電腦和手機上的微處理器的一部分，以保證它們的安全。」

本文由量子計算最前沿基於相關資料原創編譯，轉載請聯繫本公眾號獲得授權。

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