http://www.physorg.com/news108385642.html
September 07, 2007
By Miranda Marquit
現在，這裡不乏各種被提議出來的量子電腦結構。科學家也不斷地尋求與開發各種量子資訊處理的候選者。而隨著一個開放且可擴展的微共振腔（microcavity）被製作出來，在倫敦 Imperial College，冷物質中心（CCM）的 Ed Hinds 的小組，認為他們很可能找到了最新的一種可能。
"如果我們能使大量的光學微共振腔在單一晶片上運作，" Michael Trupke 說，"那對於打造量子電腦將相當有幫助。" Imperial College 的團隊在 Physical Review Letters 上發表一篇關於光學微共振腔的論文。
Trupke 指出有許多量子電腦的設計是使用光學共振腔，不過這一個是獨一無二的，因為它是可縮放的（scalable）版本，很容易組裝。這些特質讓 Imperial College 微共振腔成為一個好的候選者。"要在單一晶片上製造更多這些，並利用它們將光子送進光纖是可能的。"
在討論中的微共振腔屬於一種 silicon wafer。它由一個曲面鏡（curved mirror）所構成，而且它被一個附屬在一條光纖末端的平面鏡所封閉（closed）。被偵測到的冷原子會落下到達（fall through）這個共振腔，成為它們在反射光譜上的效應，而且也成為它們影響反射光中雜訊的方式。
Trupke 經由 email 解釋，"Purcell 效應（指原子的自發性輻射，可經由剪裁真空的電磁場而被修改），在共振腔模式中被用來產生質子（譯註：應是光子的筆誤），它們接著直接耦合到一條光纖。"
Trupke 承認："我們仍不知道這是否為製造量子電腦的最佳方式，我們得繼續進行我們的研究，看看我們是否能夠辦到。" 他很快地指出，他與他的同事已經在進行下一步研究了。"我們在改善設置，以便引導原子並將它們保持在空腔內，" 他說。該團隊亦希望改善偵測原子的時間，以及改善訊噪比（SNR）。
"原則上，我們的設計能將光子傳輸至很長的距離。" 他也指出，用到矽，表示它有可能將其他元件整合到陣列中。"我們已開始組裝同時具有共振腔鏡面與導線的晶片，那能用來把原子引導至共振腔。我們隨然尚未辦到，不過理論上我們能夠添加其他簡單的電子元件到表面上，將它們與共振腔整合。"
不過這種微共振腔的開發，或許在量子資訊處理外還有其他用途。例如一個可協助觀察冷原子的設置，與提供關於光子產生的資訊，並創造出一個光子來源，以用於其他光學實驗中。
"最後，" Trupke 說，"量子電腦並非是這個研究所有的事或是終結。我們認為這可能導致量子電腦，不過還有許多其他美妙的實驗，可由像這樣的裝置完成。我們現在只不過開始了解，這樣的光學共振腔對於原子物理學的應用有多大效力。"
※ 相關報導：
＊ Atom Detection and Photon Production in a Scalable, Open, Optical Microcavity
http://link.aps.org/abstract/PRL/v99/e063601
M. Trupke, J. Goldwin, B. Darquie, G. Dutier, S. Eriksson,＊ 接近絕對零度的鏡子
J. Ashmore, and E. A. Hinds
Phys. Rev. Lett. 99, 063601 (2007)
doi:10.1103/PhysRevLett.99.063601
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