用于操纵量子比特的光学频率梳

马里兰大学的物理学家们已经找到了一种方法，可以将精密的测量设备变成操纵量子比特(qubits)的多功能工具。

研究人员采用了一种被称为光学频率梳的设备来执行量子数据操作，这对未来的量子计算机至关重要。这项研究发表在本周的《物理评论快报》上，华盛顿大学的Boris Blinov在最新一期的《APS物理》(physics.aps.org)上发表了一篇观点文章。

传统的量子位元操纵方法通常需要一对输出紧密协调、功率水平高的激光器。光学频率梳产生由离散的、精确定义的频率组成的彩虹光。因为光来自一个光源，而不是两个独立的光源，所以光梳中的输出频率自动相干。因此，在操纵一个量子位时，来自一个光学梳的两个频率可以代替一对激光器。

尽管光学频率梳在相干性方面提供了方便，但为特定应用定制输出通常需要物理调整产生频率梳的组件。这项新的研究展示了一种解决这一问题的技术，它有效地利用一个梳子的“齿”（梳子输出中的各个频率）在另一个梳子中产生相干的齿对。这使得研究人员能够以电子方式将频率转换到他们需要的特定值，而不是受到单个梳子提供的固定选择的限制。这种技术的灵活性应该适用于许多类型的量子位。此外，事实证明，密切相关的技术对于许多其他应用也很有用，这些应用涉及到用光操纵和控制原子。

来源:http://www.aps.org/