团队通过缠结与原子分子

物理学家通过链接或“缠结”的带电原子和带电分子，展示的方式来构建提高了其分子的基本性质的控制在量子水平建立混合量子系统混合量子信息系统，可以操纵，存储和发射不同形式的数据。

在大自然论文中描述在网上发布5月20日，新NIST方法可以通过连接基于否则不兼容的硬件设计和工作频率的量子位（量子比特）帮助建立大型量子计算机和网络。混合平台量子系统可以提供通用性那样的常规计算机系统中，其中，例如，可以电子处理器，光盘，和一个磁性硬盘驱动器之间交换数据。

NIST的实验成功纠缠的电子的性质与分子的转动状态的原子离子，从而一个颗粒的该测量将控制其他的特性。研究建立在同一组的2017年示范的分子，其延伸长用于操纵原子由分子所提供的更复杂的并且可能更富有成效的舞台技术，键合在一起的多个原子构成的量子控制。

分子具有各种内部能量水平，如原子，而且在许多不同的速度和角度旋转和振动。因此分子可通过在大范围的量子位的频率范围从几千变换量子信息以每秒数兆周期充当量子系统介导物。随着振动，分子可以提供更高的量子比特的频率。

“我们证明了原子离子和分子离子的纠缠，我们还展示了在分子中获得量子频率的广泛选择，” NIST的物理学家詹姆斯（钦文）周说。

甲量子位表示在两个不同的量子状态，诸如在原子的低和高能量水平方面的数字数据位0和1。一个量子还可以同时存在于这两个州的“叠加”。 NIST的研究人员缠结钙原子离子的两个能级具有两个不同对的氢化钙分子离子，其为键合到氢原子上的钙离子的旋转状态。分子量子位有一个过渡频率，在13.4千赫兹（kHz时，每秒数千次循环的）或高能量以每秒855个十亿周期（千兆赫或GHz）的两个旋转的状态之间循环任一低能量的，速度。

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资源 National Institute of Standards and Technology (NIST). "Team builds hybrid quantum system by entangling molecule with atom." ScienceDaily. ScienceDaily, 20 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200520131653.htm>.