據報道，自無線電報和真空管問世以來，電子計算和通信已獲得了長足進步，現今消費設備的處理能力和內(nei) 存等級是幾十年前無法想象的……

　　但伴隨著計算和信息處理設備體(ti) 積越來越小、功能越來越強大，它們(men) 正在遭遇量子物理定律強加的一些基本限製，該領域的未來發展前景可能與(yu) 光子學密切相關(guan) ，光子學是與(yu) 電子學平行的光學基礎概念，光子學在理論上與(yu) 電子學相似，但使用光子代替電子，光子設備處理數據的速度可能比電子設備快很多，包括：量子計算機。

　　目前，光子學領域的基礎研究仍然非常活躍，但缺乏關(guan) 鍵的設備進行實際應用，美國加州理工學院研發一種新型光子芯片可能代表該領域的一個(ge) 重大突破，尤其是使光子量子信息處理器成為(wei) 可能方麵，它可以產(chan) 生和測量光量子態，而該方法以前僅(jin) 能采用笨重且昂貴的實驗室設備才能實現。

　　基於(yu) 光子基本性質，不同種類的光子是以其能量、動量和偏振等特征加以區分的，而這些不同的特征所決(jue) 定的光子狀態叫光量子態。

　　這種新型光子芯片是基於(yu) 铌酸鋰材料製成，铌酸鋰在光學領域具有廣泛用途，它在芯片一側(ce) 產(chan) 生所謂的光壓縮狀態，並在另一側(ce) 進行測量。光壓縮狀態，簡單地說就是在量子等級上降低“噪音”的光，據悉，直到近幾年光壓縮狀態技術才被用於(yu) 增強激光幹涉引力波天文台 (LIGO) 的靈敏度勘測，LIGO 天文台是利用激光束探測引力波的探測設備，如果科學家使用基於(yu) 光的量子設備處理數據，同樣地低噪音光狀態也是非常重要的。

　　加州理工學院電子工程和應用物理學副教授阿爾雷紮・馬蘭(lan) 迪 (Alireza Marandi) 說：“現在我們(men) 已實現了量子態質量超過量子信息處理的需求，而量子信息處理可用於(yu) 處理大型實驗裝置的科研領域，我們(men) 的研究工作標誌著集成光子電路產(chan) 生和測量光量子態邁出了重要的一步。我們(men) 可以利用它突破很多傳(chuan) 統非線性光學研究的局限，甚至打破很多傳(chuan) 統假設。”

　　同時，馬蘭(lan) 迪指出，光子芯片技術顯示了一條通向以太赫茲(zi) 時鍾速率運行量子光學處理器的最終發展方向，相比之下，它比蘋果筆記本 MacBook Pro 的計算處理器快數千倍，該技術可能在未來 5 年內(nei) 在通信、傳(chuan) 感和量子計算方麵投入實際應用。

　　該研究報告合著作者、博士後學者拉傑維爾・奈爾拉 (Rajveer Nehra) 說：“光學一直是實現量子計算最有前景的途徑之一，因為(wei) 它在可擴展性和室溫下超快邏輯操作方麵具有一些固有優(you) 勢，然而，可擴展性應用的主要挑戰之一是納米光子學中生成和測量充足的量子態，我們(men) 的目標就是如何解決(jue) 這個(ge) 挑戰問題。”