据报道，麻省理工学院（MIT）的科学家们近期开发了一种新型的量子光源设备，可以发射单光子流，为光学量子计算机提供了基础。

据悉，研究人员使用了一种被广泛研究的新型材料作为光源，该材料被认为是未来太阳能光伏发电的潜在选择。在实验中，他们证明了这种材料的纳米颗粒可以发射出具有相同特性的单光子流。

研究人员表示，这项工作对于光学量子计算机和量子隐形传态设备的发展具有重要意义。通过使用这种新型光源，科学家们可以用更简单、更便宜的设备构建量子计算机，而不需要复杂昂贵的控制和数据输入/输出设备。

最新研究成果已于近期发表在了《自然光子学》杂志上。

光学量子计算机（optical quantum computer）是一种使用光子（光粒子）而不是传统的电子来进行计算和信息处理的新型计算机。它利用量子力学的性质，如叠加和纠缠，来进行复杂的并行计算。

在光学量子计算机中，光子被用作量子位（类似于传统计算机中的比特）。与传统计算机中只能表示0或1的比特不同，光子的量子位可以同时表示0和1，这就是所谓的叠加。通过将多个光子纠缠在一起，它们之间的状态会相互关联，一种改变会立即影响到其他光子，这就是所谓的纠缠。这种纠缠关系可以在计算中实现高度的并行性和复杂性。

光学量子计算机的优势在于光子的高速度和稳定性，这提高了计算的精确性和可靠性。此外，它还具有潜在的巨大计算能力。通过利用光子的量子特性，它可以在处理大规模问题时进行高效的并行计算，从而在某些特定任务上实现远超传统计算机的计算速度。

因此，这些光子是关键。研究人员说，“只要你有适当准备的光子，只需‘家用’线性光学器件，你就可以建造一台量子计算机。”

在最新研究中，科学家们使用铅盐石钙钛矿纳米颗粒作为光源。卤化铅钙钛矿薄膜作为潜在的下一代光伏发电而受到广泛关注，因为它们比当今标准的硅基光伏发电更轻，更容易加工。

纳米颗粒形式的卤化铅钙钛矿以其极快的低温辐射率而闻名，这使它们有别于其他胶体半导体纳米颗粒。光发射得越快，输出就越有可能具有明确的波函数。因此，快速的辐射速率使卤化铅钙钛矿纳米颗粒能够独特地发射量子光。

此外，通过测试这些光子的干涉效应，科学家们证明它们具有不可区分的特性，这是许多基于量子技术的关键要素。他们说“很少有材料能够发出符合这项测试的光。”

另一方面，与其他材料相比，铅盐石钙钛矿纳米颗粒具有更好的可扩展性。它们可以大规模制造，并且可以集成到设备中进行进一步改进。

不过，就目前阶段而言，这还只是个基础发现，展示了这种新型材料的潜力。科学家们希望这项工作能够激发人们进一步研究如何提高这些材料在各种设备中的性能。

科学家们相信，通过将这些光源集成到光学腔等反射系统中，不必使用非常昂贵奇特的光学器件与设备就可以制作出类似量子位的光子，这将为光学量子计算机提供坚实的基础。

编辑/范辉