摘要：一项新的研究为尖端解决方案打开了大门，这可能有助于以简单而强大的方式实现能够处理量子信息的系统。这项工作提出了一种以前从未见过的方式来操纵光的光子状态的方法，从而更加控制光子传播的演变。这种控制使得可以改善光子一致性的检测和数量以及系统的效率。...

在INRS的发现，能够产生和操纵光的量子状态的合成光子晶格，为各种应用提供了有希望的前景，从量子计算到安全量子通信协议。

由国家德拉·雷·里奇（INRS）的罗伯托·莫兰多教授（Roberto Morandotti）与来自德国，意大利和日本的团队合作的一项研究为尖端解决方案打开了大门，这可能有助于实现一种能够以一种简单而强大的方式处理量子信息的系统。

他们的作品刚刚发表在《期刊》上自然光子学，提出了一种以前从未见过的方式来操纵光的光子状态的方法，从而对光子传播的演变产生了更大的控制。这种控制使得可以改善光子一致性的检测和数量以及系统的效率。

未使用的特性

研究团队实验的核心是量子步行的概念。罗伯托·摩兰迪（Roberto Morandotti）教授解释说：“大约二十年前始于二十年前的量子计算领域的发展，从量子步行的概念中受益匪浅，量子步行的概念已众所周知，这会提高计算机算法的速度和复杂性。”

最近，科学界开发了另一个概念：合成光子网络。 “这项工作使我们能够利用合成光子学维度的概念在基本层面探索许多量子现象，并将其应用于量子技术，” Roberto Morandotti的团队和研究的合着者Stefania Sciara解释说。

例如，已经知道这种类型的晶格的潜力，例如模拟诸如平价时间对称性，光和拓扑结构的超流量之类的效果，但使用常规技术。她补充说：“但是尽管有潜力，但一种能够处理量子状态的合成光子晶格从未被证明。”

这正是Roberto Morandotti和他的团队所做的。他们使用简单的纤维系统中的量子行走概念，发现了一个时间合成光子晶格，能够产生和操纵光的量子状态（光子）。

Morandotti教授报道：“我们的团队发现了如何使用合成光子晶格来处理量子信息，这是基于纠结其时间状态的高维光子的量子步行。” “该系统不需要大量资源，因为它由纤维设备组成，这与标准电信基础架构兼容。”

具有广泛应用的创新技术

这一突破为使用量子步道进行量子信息处理而简化了合成光子晶格的使用打开了大门。

罗伯托·莫兰迪蒂（Roberto Morandotti）说，我们的方法是前所未有的，有两个原因。它可以更好地控制时间域中的量子步行的演变，这使得可以同时操纵经典光线和纠缠光子。这一发现为各种与微处理器芯片兼容的电信架构的高级量子计算和信息协议铺平了道路。”

与量子信息处理相关的基本物理学的几个领域可以从研究人员的结果中受益，包括量子计算，量子计量学和安全量子通信。

Stefania Sciara说：“我们的系统完全基于电信领域中使用的光纤设备，并且可以与当前和未来的电信基础设施结合使用。” “这一发现证明，可以使用所触及的设备，技术和基础架构实现高性能量子系统。这也表明可以使用量子网络安全地传输个人数据。”