悉尼大学推光子计算机核心技术，未来其运行速度将至少快出20倍

利用声光子间特有性质，悉尼大学研究团队研制出光子芯片存储和传输技术。

量子计算机想要成为现实，其中的一大难点就在于如何实现对量子的操纵。最近集成电路中相干声振动声子的控制和操纵引起了极大的关注，因为声子可以作为射频和光信号之间的链接，为量子之间的通信提供通道，并且它是一种先进的信号处理方式。

早前，已经存在基于光的操作，实现对光的存储，但是受限于带宽限制，真正达到对光子的处理一直没有实现。

近日，在《自然通讯》杂志上的一篇文章详细描述了澳大利亚悉尼大学的研究团队所做的工作，在这项工作中，他们演示了具有千兆赫带宽光学信息的相位和幅度的存储，并展示了在可忽略的串扰下对不同波长的操作。

文中，研究人员指出，虽然光子-声子-光子之间的转移可以是完全相干的，但是基于这种方法实现信息传输和处理存在三个主要挑战：

1.任何实际的光缓冲器至少需要千兆赫兹的带宽。

2.光数据传输方案通常需要利用多个波长信道来增加总体容量；这就意味着存储过程需要在宽频率范围（大量通道）上工作，并且光信号的各段频率之间没有干扰。

3.实际的光学缓冲器必须是可以集成的，并且能够与其他硬件组件接口兼容。

据了解，在实验中，他们通过利用在平面集成波导中的自由声子演示了这种不同于传统的相干光存储方法，随后利用受激布里渊散射（SBS）将光学信息相干地传递到声学超声波，以展示基于集成平面光波导的相干缓冲过程。反之，他们利用相反的过程提取光信息。

除了演示，研究团队还证明了传输过程的完全相干性。此外，研究人员表示，此实验中的缓冲实现不依赖结构共振，因此对其的操作不限于窄带宽或单波长操作，并且他们利用声波和光波之间独特的相位匹配条件，实现了信号无串扰的存储和传输。

显然，这项技术将光子微芯片的研制推上了日程，也将推进量子计算机的发展。据悉，利用该技术制造的计算机具有免受电磁干扰和节能等优点，且该光子计算机的运行速度至少是普通计算的20倍。

如需了解详细技术信息，请点击如下链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-017-00717-y

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