雷射60

原來上次“敲開量子世界大門的雷射：專訪清華大學光電工程研究所李瑞光教授”，還有後續的感謝狀 !!

只是真好奇這上頭寫著大大 "60"的“紀念品”，到底會是什麼東西 ?

想不到吧，竟然是可以吃的“雞蛋糕” !!

“Nature isn't classical, dammit, 

and if you want to make a simulation of nature, you'd better make it quantum mechanical,

 and by golly it's a wonderful problem, because it doesn't look so easy. ”

大自然不是古典的， 

如果你想要模擬大自然，你最好把它變成是量子力學的，而這是一個精彩的好問題，因為它看起來並不是那麼容易。”

——理查費曼（Richard Feynman） 

每當人們談到量子電腦時，許多時候都會提起 1982 年理查費曼在理論物理國際期刊「International Journal of Theoretical Physics」發表「利用計算機模擬物理學（Simulating Physics with Computers）」論文中的這段話。如今距離 1980 年代理查費曼首次提出將量子體系用於運算的想法，已經過去近 40 年，包括 IBM、Google、Microsoft、Intel 等運用低溫超導、光子、離子阱、量子點、奈米鑽石等多種方式，讓量子電腦具備商轉能力愈來愈近，而幾乎不論那種方式，雷射都在其中扮演相當吃重的角色。 清華大學光電工程研究所李瑞光教授指出，量子位元（qubit）是量子計算和量子通信最基礎的單位，量子可以是電子、原子或光子，只要能夠達到「疊加」和「糾纏」狀態，都可以做成「量子位元」，而且在製作量子位元的過程中，從量子位元的產生、控制、觀察量測，許多步驟都是依靠雷射來完成。

就以清大前瞻量子科技研究中心透過光子製作量子位元的方式來說，當用很穩定的單頻雷射把大量光子射入Type Ⅱ 非線性晶體，滿足相位匹配自發下轉換的條件時，有時會產生一對偏振互相垂直的光子，其中一個若是垂直偏振(V)，另外一個就一定是水平偏振(H)，在出光圓錐的交疊處，光子對形成糾纏的狀態，在對其中一顆光子進行偏振的量測前，是無法確認這顆光子的偏振，此時這顆光子處在兩種偏振的量子疊加（quantum superposition），一旦進行偏振測量後，當這顆光子的測量結果是V，則另一顆光子必定是H，無論這兩顆光子相距多遠此關聯都保持著，此為量子糾纏（quantum entanglement）的特性。基於此兩種特性所建構的量子位元可以用較少的位元數來攜帶更多資訊，並且彼此之間可以跨越距離進行纏結的交互作用，這正是量子電腦為何較傳統電腦擁有更強大運算能力的關鍵。

敲開量子世界大門的雷射：專訪清華大學光電工程研究所李瑞光教授.