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声谐振器装置为更好的通信铺平了道路

耶鲁大学的研究人员开发出一种高频版本的声学谐振器,可以推动量子计算和信息处理领域的发展。

Hong Tang,耶鲁的Llewellyn West Jones Jr.电气工程与物理学教授和他的研究团队通过所谓的压电光机械设备实现了这一目标。它实现了两个系统之间所谓的“强耦合”:超导微波腔和体声谐振器系统。结果发表在“物理评论快报”杂志上。

通过强耦合,该设备实现了微波和机械谐振器系统之间的能量和信息交换,其方式超过了每个系统的耗散或减少能量。这样,信息不会丢失。

该系统的一个独特之处在于它可以在10千兆赫的极高频率下工作。高频系统的一个优点是它可以实现高信号处理速度,徐汉博士说。唐氏实验室的学生和该研究的主要作者。“例如,你可以在更短的时间内传达相同数量的信息或信息,”韩说。

另一个优点是高频率使得在实验中更容易观察到量子现象。在低频设备中,系统必须冷却到极端温度以克服热噪声,热噪声来自扰乱信号的环境的随机振动。

Han说,其中一个潜在的应用是信息存储。“如果你在系统之间有良好的耦合和交换,那么你可以在机械领域存储来自微波领域的信息,”他说。

尽管实验并非在量子条件下进行,但研究人员指出,高频压电机电设备与超导量子比特兼容 - 超导量子比特是传统计算中类似于数字比特的信息单位。他们说,这可能意味着向混合量子系统迈出了重要的一步,这种系统在经典和量子力学之间架起了一座桥梁。

Han说,他目前正在开发一种技术,以开发一种使用机械系统将信息从微波域转换为光学的设备。

“如果你想传输信息信号,你必须使用光学器件,因为光纤在很长的距离内损耗非常低,”他说。