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这是由报告的无热开关控制的量子电路的图片。
在对量子计算和通信的潜在推动中，一个欧洲研究合作组织报告了一种控制和操纵单个光子而不产生热量的新方法。该解决方案使光开关和单光子探测器集成在一个芯片中成为可能。
在《自然通讯》杂志上发表的一篇文章中，该研究小组报告称，他们已经开发出一种光学开关，这种开关通过微观机械运动而不是热来重新配置，使其与热敏单光子探测器兼容。
目前使用的光开关工作原理是局部加热半导体芯片内的光波导。“这种方法不适用于量子光学，”合著者塞缪尔·盖格说，他是斯德哥尔摩皇家理工学院的博士生。
“因为我们想要检测每一个光子，我们使用量子探测器，它的工作原理是测量单个光子被超导材料吸收时产生的热量，”Gyger说。“如果我们使用传统的开关，我们的探测器会被热量淹没，因此根本无法工作。”
Carlos Errando Herranz说，这种新方法可以控制单光子，而不需要加热半导体芯片，从而使单光子探测器失效。他提出了这项研究的想法，并领导了KTH的工作，作为欧洲量子旗舰项目S2QUIP的一部分。
该解决方案利用微机电(MEMS)驱动，实现了单半导体芯片上的光开关和光子检测，同时保持单光子探测器所需的低温。
“我们的技术将有助于连接量子技术集成光学电路所需的所有构件，”Errando Herranz说。
他说:“量子技术将使安全的信息加密和计算方法成为可能，解决当今计算机无法解决的问题。”“他们将提供模拟工具，使我们能够理解基本的自然规律，这可以导致新的材料和药物。”
该团队将进一步开发该技术，使其与典型的电子设备兼容，这将涉及降低在实验装置中使用的电压。
Errando Herranz说，他们的目标是整合已经在芯片上制造光学器件的半导体工厂的制造过程——这是使量子光学电路足够大以实现量子技术某些承诺的必要步骤。