一项新的研究为尖端解决方案打开了大门，这些解决方案可能有助于实现一个能够以简单而强大的方式处理量子信息的系统。
他们的研究成果刚刚发表在《自然光子学》（Nature Photonics）杂志上，提出了一种前所未有的方法来操纵光的光子态，从而更好地控制光子传播的演变。这种控制可以提高光子巧合的检测和数量，以及系统的效率。
这项研究由国家科学研究所（INRS）的Roberto Morandotti教授与来自德国、意大利和日本的团队合作指导。
研究小组实验的核心是量子行走的概念。“量子计算领域的发展始于大约20年前，极大地受益于量子行走的概念，众所周知，量子行走可以提高计算机算法的速度和复杂性，”Morandotti教授解释说，他的实验室位于INRS énergie matsamriaux tsamiaux通信研究中心。
最近，科学界发展了另一个概念：合成光子网络。Morandotti团队的博士后、该研究的合著者Stefania Sciara解释说：“这项工作使我们能够利用合成光子学维度的概念，在基础层面探索许多量子现象，并将它们应用于量子技术。”
这种类型晶格的潜力已经为人所知，例如，它可以模拟宇称时间对称、光的超流动性和拓扑结构等效应，但使用的是传统技术。
“但是，尽管它们具有潜力，”她补充说，“能够处理量子态的合成光子晶格从未被证明过。”
这正是莫兰多蒂和他的团队所做的。他们利用简单光纤系统中的量子行走概念，发现了一种时间合成光子晶格，能够产生和操纵光的量子态（光子）。
Morandotti报告说：“我们的团队已经发现了如何使用合成光子晶格来处理量子信息，这是基于高维光子在其时间状态中纠缠的量子行走。”“该系统不需要很多资源，因为它由光纤设备组成，与标准电信基础设施兼容。”
这一突破为使用量子行走简化的合成光子晶格进行量子信息处理打开了大门。
莫兰多蒂说：“我们的方法史无前例，原因有二。“它可以更好地控制量子行走在时域中的演化，并使同时操纵经典光和纠缠光子成为可能。这一发现为与微处理器芯片兼容的电信就绪架构上的各种先进量子计算和信息协议铺平了道路。”
与量子信息处理相关的几个基础物理领域可以从研究人员的研究成果中受益，包括量子计算、量子计量和安全量子通信。
Sciara说：“我们的系统完全基于电信领域使用的光纤设备，可以与当前和未来的电信基础设施相结合。”“这一发现证明，使用触手可及的设备、技术和基础设施实现高性能量子系统是可能的。它还表明，使用量子网络安全地传输个人数据是可能的。”
该研究由Monika Monika、Farzam Nosrati、Agnes George、Stefania Sciara、Riza Fazili、andr
Luiz Marques Muniz、Arstan Bisianov、Rosario Lo Franco、William J. Munro、Mario Chemnitz、Ulf Peschel和Roberto Morandotti共同撰写。
