前瞻技術脈動：量子技術 (201901)

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科技產業資訊室 (iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2019年3月7日

圖、前瞻技術脈動：量子技術 (201901)

利用扭曲光束的突破性新技術可提高網路速度 100 倍
澳洲黑爾本理工大學發表了新的微型奈米光子裝置，可以讀取扭曲光束中的資料，只需要在光纖末端搭載此裝置，即可以解碼扭轉光線中的資訊，以便於電子設備後續處理。研究成果已發表於 Nature Communications 期刊。
參考資料：Groundbreaking new technology could allow 100-times-faster internet by harnessing twisted light beams. Phys.org，2018/10/24

奈米光的定向特性可以提高奈米光子元件的效率
澳洲蒙納許大學、西班奧維耶多大學與中國蘇洲大學在 Nature 期刊展示了奈米級的壓縮光，在各異向性二維材料薄板( α 三氧化鉬, α-MoO₃)的特定方向傳播。因為奈米光存在相當長的時間，它可以在奈米尺度的信號處理或熱管理中找到應用。
參考資料：Directional Character of Nanolight Could Improve Efficiency of Nanophotonic Devices. Photonics Medica，2018/10/26

世界上最小的光學陀螺儀
加州理工學院的研究人員開發出一種新型光學陀螺儀，比目前市面上光學陀螺裝置小500倍，且靈敏度可比原有系統高30倍，具有更高的精度。因為相互的靈敏度增強效果改善了系統中的訊噪比，並使光學陀螺儀能夠集成到小於一粒米大小的晶片上。此研究即將發表於11月的Nature Photonics期刊上。
參考資料：Spinning the light: The world's smallest optical gyroscope. Science Daily，2018/10/25

更接近複雜的量子隱形傳輸
在Nature Photonics期刊上報導，維也納大學和奧地利科學院的科學家首次將三個光子糾纏在三維系統中，因此使用相同數量的粒子可增加訊息容量，也對未來的量子隱形傳輸技術產生重大影響，並可以實現複雜量子系統的遠距傳送。
參考資料：One step closer to complex quantum teleportation. Science Daily，2018/11/2

在邊緣上的量子：光在量子技術的新途徑
澳洲雪梨大學的研究人員開發一種新的矽納米線晶格結構，製成波導成對排列，利用拓撲結構的物理概念證明了成對光子之間相關狀態保護，允許光子可以配對成特殊邊緣傳輸模式，形成光能包。這一項突破性實驗，開啟了建立新型量子位元的途徑。
參考資料：Quantum on the edge: Light shines on new pathway for quantum technology. The University of Sydney，2018/11/2

一陣同步光
在自然期刊上報導，瑞士聯邦材料科學與技術實驗室和蘇黎世聯邦理工學院以及IBM蘇黎世研究院的研究人員利用鈣鈦礦量子點排列成長程有序奈米晶體超晶格，當受光激發與其量子力學相位彼此同步一起作用時，形成超熒光。超熒光的控制生成和相應的量子光可以為LED照明、量子感測、量子通訊加密以及未來的量子計算開闢新的可能性。
參考資料：A burst of 'synchronous' light. Science Daily，2018/11/8

量子點替換染料以穩定細胞成像
美國伊利諾大學在 Nature Communications 期刊上展示了用緊湊量子點(QD)取代熒光染料成像分子與患病細胞的方法，研究成果指出量子點成像具有更高的穩定性和準確性。在前晚腳癌細胞的實驗中，基於染料的 FISH 細胞計算在幾分鐘內迅速下降，但 QD 的成像則可長達數 10 分鐘。
參考資料：Quantum Dots Replace Dyes to Stabilize Cell Imaging. Photonics Media，2018/11/6

光子感測器顯示出具有抵抗大劑量輻射的彈性
美國國家標準與技術研究院（NIST）的研究人員發現了一種新式的矽光子感測器能夠承受高輻射劑量，將可用於高輻射環境。當感測器在暴露在1兆焦耳（MGy）的鈷-60γ射線輻射數小時，其顯示出光譜特性的任何顯著變化，研究成果已發表在 Scientific Reports 期刊。
參考資料：Photonic Sensors Show Resilience Against Large Doses of Radiation. Photonics Media，2018/11/29

大規模量子計算：科學家實現緊湊、靈敏的量子位元讀取
澳洲新南威爾斯大學的研究人員透過在矽晶片中精確定位和封裝單個磷原子來創建量子位元，並將讀取感測器集成到一個控制閘中，縮減至兩個閘：1個用於控制，1個用於讀取。經過驗證，量子位元的單閘讀取已達到擴展量子電腦進行量子糾錯所需的靈敏度，並與澳洲Silicon Quantum Computing Pty Limited(SQC)合作，目標是到2022年在矽晶片上生產10位元的展示元件，作為商用規模矽基量子電腦的先驅。
參考資料：Quantum computing at scale: Scientists achieve compact, sensitive qubit readout. Science Daily，2018/11/26

(1435字；圖1)

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