从微波到光子：量子信息转换的重大突破

量子信息转换在混合量子网络中具有关键作用，因为这将使不同的量子设备能够相互通信和协作。这一技术的发展推动量子计算和量子通信的发展。

微波光子与超导电路相互作用可以实现更高的计算性能，但缺点是量子信息的传输距离受到限制。而光学光子则可以通过光纤进行长距离高效传输，因此将这两种技术结合在一起可以实现更高效的量子网络。

量子信息的微波到光学转换器可以作为量子网络适配器的一部分，这种适配器可以解决量子计算机和量子互联网之间的接口问题。这种转换器可以将微波光子转换为光学光子，从而实现量子信息的远程传输。

为了实现这一目标，研究人员正在努力开发更精确、噪声较小的设备，以便更好地利用量子信息带来的潜力。

现在，科学家们已经开发出一种能够在微波和光子之间转换量子信息的装置。

一支由华沙大学物理学院QOT量子光学技术中心的科学家团队组成，包括来自华沙大学物理学院的一名学生，已经开发出一种能够在微波和光子之间转换量子信息的装置。他们的研究成果发表在《Nature Photonics》杂志上，强调了一种新的微波探测方法，该方法可能在量子技术、量子网络基础设施和微波射电天文学中得到应用。

主要发现：

• 该装置能够将编码在光子中的量子信息进行转换，特别是将单个微波光子的信息转移到单个光学光子中。
• 量子信息的转换对于混合量子网络至关重要，这些网络连接了不同的量子设备，如量子计算机。
• 微波到光学转换器可以作为量子计算机和量子互联网之间的重要接口。
• 研究人员利用了可以与微波和光学光子相互作用的Rydberg原子来实现转换。
• 以往的微波到光学转换演示需要在复杂的设置中使用激光冷却的原子，但华沙大学的团队在玻璃腔体内的原子蒸汽中实现了室温下的转换。
• 提出的转换器设计更简单，未来有可能被微型化。
• 转换器设置具有低噪声水平，并且可以连续运行，而以前的方法需要特别设计的时间序列来准备原子。

应用：

• 量子技术：微波到光学转换器可以促进量子技术的发展，如量子计算机和量子网络基础设施。
• 量子网络适配器：该转换器作为微波量子计算机和光学量子网络之间的接口，实现量子信息的高效传输。
• 微波射电天文学：微波到光学光子的转换为微波射电天文学开辟了新的可能性，使得能够在微波光子中保留量子信息的测量成为可能。