100光子的分辨率和无偏随机数的量子生成(3)

UVa已经有一个基于光子的系统，用于使用脉冲激光进行量子计算，但缺乏在信号衰减之前以极快的速度和精度检测影响其探测器的光子数量的方法。
同时，快速准确地检测粒子是杰斐逊实验室的强项。它的连续电子束加速器设施（CEBAF）几十年来一直用于实验，这些实验依靠超灵敏的探测器来测量粒子束以接近光速撞击目标时产生的一连串转瞬即逝的亚原子粒子。CEBAF是美国能源部科学办公室的用户设施，可供1，850多名核物理学家访问以进行研究。
在位于UVa的Pfister量子光学实验室的团队实验中，Hossameldin将三个超导过渡边缘传感器（TES）设备连接起来，制成一个探测器，每个TES设备能够看到35个光子，并将它们放在激光前面并打开光束。
由杰斐逊实验室的Dong设计和开发的高速数字化仪是探测器电子设备的关键部分。
“TES原始数字化仪不具备我们设计中包含的高速功能，”Cuevas说。“我们的数字化仪具有 12 位精度和 4ns 采样时间，因此这使我们能够从 TES 捕获以前从未见过的信号。”
量子计算的研究正在以指数级的速度发展，奎瓦斯预测新技术将很快取代他们的系统。但是，建造基于光的量子计算机的更大合作仍在继续。
“该项目是一个很好的例子，设计可以重复使用并应用于完全不同的科学应用，”奎瓦斯说。“共享技术是科学界的核心基础，作为电子工程师，知道我们的设计可以进一步取得重要发现是令人兴奋的。
更多信息：米勒·伊顿等人，100 个光子的分辨率和无偏随机数的量子生成，自然光子学 （2022）。DOI： 10.1038/s41566-022-01105-9