光会是量子计算的基础吗？

使用一个利用光的量子属性的紧凑型光学平台，Roberto Morandotti教授和他的团队距离实现第一台强大的光子量子计算机又近了一步。在《自然物理》杂志上，INRS的研究人员揭示了一类特定的量子态——d级簇态已经生成，它们被用来实现新的量子操作。所显示的状态显示出独特的性质，这使得它们比迄今为止已被证明的任何其他状态都更强、更有力量。

在过去的十年里，罗伯托莫兰多蒂(Roberto Morandotti)教授一直在通过开发使用光学粒子(光子)作为数据介质的芯片来建立一个雄心勃勃的系统。在这些硬币大小的芯片结构上，光子被产生和转换，因此它们可以被赋予独特的量子特性。他的团队首次成功创建了高维(quDit)光学团簇态，这是可以持续发挥利用量子计算能力的元素之一。

电子计算机系统正接近其容量极限，但对更高计算能力的需求正在增加。这就是为什么科学家们转向量子计算，研究如何在光粒子中编码大量信息，并进行前所未有的复杂计算。

因此，数据介质必须转换为量子位(或量子位)，量子位是传统位的非经典计算等价物。通过明智地设计光子的量子态，可以增加量子比特的信息存储容量，并且可以增强它们以获得所谓的量子比特。然后，通过将quDits分组为簇，基于所谓的“单向”方案的量子计算操作成为可能。

量子计算的其他方法使用离子、原子或其他量子资源，但操纵它们进入高维编码的努力效率低下。据参与这项研究的电信专家josazaa教授(INRS)说，光子还有另一个优点：“在现有的电信系统中，它们被用来通过光纤传输信息。这意味着具有受控量子属性的光子也可以通过这些相同的通道传播，而不会失去它们的属性。”

自然物理文章中描述的集群态的复杂性和丰富性是前所未有的。此外，该研究小组首先通过使用实现的团簇状态进行高维量子计算操作来实现另一个目标。

他们证明了光具有驱动未来超高速计算机的所有必要功能。这是一个重大飞跃，它是通过一个与现有技术兼容的紧凑系统实现的。INRS团队开发的平台可以产生足够复杂的量子态，达到量子计算的目的，从而为单向量子计算机铺平道路。

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