Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

KVANT

En kvantecomputer baseret på lys

Carlos F. D. Faurby, Peter Lodahl

Published Dec 1, 2023• 0 citations
Publisher

Abstract

Lysbaserede kvantecomputere udnytter fotoners svage kobling til omgivelserne, hvilket giver lang koherenstid og mulighed for operation ved stuetemperatur. Faurby og Lodahl beskriver, hvordan enkeltfotonkilder baseret på kvantepunkter, sammen med fotoniske bølgeledere, anvendes til deterministisk generering og manipulation af kvantetilstande. Artiklen diskuterer både lineær optisk kvanteberegning (LOQC) og nyere tilgange med kontinuerte variabler og hybridkvantesystemer, som kobler fotoner med fx supraledende qubits via kvantetransducere. Særligt fremhæves potentialet i modulære arkitekturer og kvanteinternettet. En fokuseret gennemgang af fotonik som hardwareplatform, med både teoretisk og eksperimentel relevans.

DOI
10.7146/kvant.167880

Related papers

Tre-foton-korrelationer

Nina Stiesdal

I denne artikel præsenteres læseren for et avanceret emne inden for kvanteoptik: korrelationer mellem tre fotoner. Gennem en klar og stringent fremstilling udfoldes, hvordan ikke-lineære optiske processer kan generere komplekse kvantetilstande, der rækker ud over de velkendte to-foton-systemer. Artiklen diskuterer både den eksperimentelle realisering og den teoretiske beskrivelse, hvilket gør den særligt værdifuld for fysikere med interesse i kvanteinformation og kvanteteknologi. Der lægges vægt på de statistiske egenskaber og korrelationsfunktioner, som er centrale for forståelsen af kvantesystemers ikke-klassiske natur. Samtidig peger artiklen frem mod anvendelser inden for kvantekommunikation og præcisionsmålinger. Det er en artikel, der både udfordrer og inspirerer, og som tydeligt viser feltets forskningsfront.

KVANT•Oct 1, 2018•0 citations

Quantum State Manipulation in Temporal Modes of Light

Mads Middelhede Lund

Fremskridtene inden for kvantevidenskab har potentialet til fundamentelt at ændre moderne teknologi. Kvantecomputere kan udføre regninger umulige for en klassisk computer, mens kvantesensorer tillader målinger med hidtil uset præcision. Centralt for disse videnskabelige gennembrud ligger den præcise manipulation af lys og stof gennem deres fælles interaktion, hvilket fremhæver vigtigheden af fremgang i vores teoretiske forståelse af dette felt. Denne afhandling sigter efter at udvide den teoretiske forståelse af lys-stof interaktion mellem propagerende kvantepulser af lys og stationære kvantesystemer. Den generelle beskrivelse af sådanne spredningsprocesser er besværlig på grund af de mange mulige spredningsudfald og behovet for tilpasning af den teoretiske model til det specifikke system og lysets kvantetilstand. Vi introducerer en alsidig teoretisk model, der muliggør en beskrivelse af lys-stof interaktioner mellem forskellige stationære systemer og kvantetilstande af lys. Vi benytter denne model til at undersøge interaktionen mellem et enkelt to-niveau system og en enkelt lys bølgepakke i en Focktilstand. Vores analyse viser, at bestemte bølgepakker af lys undergår en fratrækning af en enkelt foton, når interaktionen restringeres til kun en enkelt propagationsretning af lyset. Den omvendte proces muliggør addition af en enkelt foton til en specifik bølgepakketilstand. Derefter går vi videre til at udvide en af de essentielle lys-stof vekselsvirkningsskemaer mellen klassiske lysfelter og et tre-niveau system i en $\Lambda$-konfiguration, stimuleret Raman adiabatisk passage. Vores undersøgelse udvider dette skema til ikke-klassiske Focktilstande af lysfeltet, hvor vi beskriver de fulde relevante kvante frihedsgrader af både system og lys. Vores fund demonsterer, at dynamikken har stor lighed med den klassiske modpart for store Focktilstande. I det sidste præsenterede projekt skifter vi fokus fra spredningsproblemer til en analyse af et realistisk superledende kredsløb, som er designet til at generere ikke-klassiske propagerende lystilstande. Vi karakteriserer et udgående lysfelt fra kredsløbet og identificerer de faktorer, der har betydning for kvantetilstanden i kredsløbet overføres til en enkelt bølgepakketilstand. Som afrunding opsummerer vi vores opnåede resultater og foreslår fremtidige retninger for denne forskning.

•Jun 27, 2024•0 citations

Sparrow Quantum sætter fotonerne fri

Sofie Lindskov Hansen, Maria Genckel

Baseret på over to årtiers forskning i kvantefotonik på Niels Bohr Institutet har firmaet Sparrow Quantum udviklet en deterministisk enkelt-fotonkilde, som nu er kommercialiseret som en kompakt chip. Teknologien udnytter kvantepunkter indlejret i fotoniske krystaller til at udsende én og kun én foton ad gangen, når de exciteres af en laser. Disse fotoner ledes gennem specialdesignede bølgeledere og kobles videre til kvanteoptiske systemer. Artiklen gennemgår både det tekniske fundament og de mulige anvendelser: fra kvantekryptering og kvantekommunikation til Boson Sampling og fremtidige kvantecomputere. Et konkret eksempel er en feltimplementering af kvantekryptering mellem NBI og DTU over fiber, hvor fotonernes bølgelængde konverteres til 1550 nm for lavere transmissionsdæmpning. Forfatterne argumenterer for, at tilgængeligheden af driftssikre fotonkilder er et afgørende skridt i modningen af kvanteteknologisk infrastruktur og i brobygningen mellem forskning og industri.

KVANT•Dec 1, 2023•0 citations

Enkeltfotonkilder

Niels Gregersen

Hvordan genererer man præcist én foton ad gangen – og hvorfor er det så afgørende? Artiklen introducerer fysikken bag enkeltfotonkilder, som er centrale byggesten i kvantekommunikation og kvantekryptografi. Der gives en elegant gennemgang af kvanteoptiske systemer, herunder halvlederkvantepunkter og deres kobling til optiske resonatorer. Forfatteren forklarer, hvordan spontane emissioner kan kontrolleres gennem Purcell-effekten og nanofotoniske strukturer. Artiklen balancerer fint mellem teori og anvendelse og viser, hvordan fundamentale kvantefænomener omsættes til teknologiske platforme. Læseren efterlades med en klar forståelse af, hvorfor kontrol over enkeltfotoner er en nøgle til fremtidens kvanteteknologier.

KVANT•Oct 1, 2017•0 citations

Kvantecomputeren og dens beregningsmetoder

Ulrik L. Andersen, Jonatan Bohr Brask, Jonas Schou Neergaard-Nielsen

Denne artikel præsenterer tre hovedmodeller for kvanteberegning: den gate-baserede, den målebaserede og den adiabatiske. Gennem illustrative eksempler diskuteres, hvordan kvantecomputere kan udnytte kvantemekaniske principper til at opnå beregningsmæssige fordele – herunder eksponentiel speedup i visse algoritmer. Artiklen giver også et overblik over kvantefejlkorrigerende koder og betydningen af koherenstid og kontrolnøjagtighed for implementeringen. Især fremhæves forskellen på kvante- og klassisk beregning som et spørgsmål om kompleksitetsteoretisk klasse, ikke blot teknisk hastighed.

KVANT•Dec 1, 2023•0 citations

Kvantesimulation af kvasipartikler

Georg M. Bruun

Denne artikel åbner bladet med et elegant indblik i et af de mest centrale begreber i moderne mangelegemefysik: kvasipartikler. Bruun tager udgangspunkt i det fundamentale problem, at kvantemekaniske ligninger for vekselvirkende systemer hurtigt bliver uløselige, og viser, hvordan Landaus kvasipartikelbegreb fungerer som en effektiv teori til at reducere kompleksiteten. Artiklen bevæger sig fra teoretisk konstruktion til eksperimentel realisering, hvor ultrakolde atomare gasser fungerer som kontrollerbare kvantesimulatorer. Særligt fascinerende er beskrivelsen af, hvordan et enkelt urenhedsatom kan “klædes” af omgivelserne og dermed opføre sig som en ny effektiv partikel. Bruun demonstrerer, hvordan moderne eksperimenter nu direkte realiserer tidligere rent teoretiske tankeeksperimenter. Artiklen er et stærkt eksempel på samspillet mellem teori og eksperiment og giver læseren en intuitiv, men stadig stringent forståelse af et ellers abstrakt begreb.

KVANT•Apr 1, 2019•0 citations
Lysbaserede kvantecomputere udnytter fotoners svage kobling til omgivelserne, hvilket giver lang koherenstid og mulighed for operation ved stuetemperatur. Faurby og Lodahl beskriver, hvordan enkeltfotonkilder baseret på kvantepunkter, sammen med fotoniske bølgeledere, anvendes til deterministisk generering og manipulation af kvantetilstande. Artiklen diskuterer både lineær optisk kvanteberegning (LOQC) og nyere tilgange med kontinuerte variabler og hybridkvantesystemer, som kobler fotoner med fx supraledende qubits via kvantetransducere. Særligt fremhæves potentialet i modulære arkitekturer og kvanteinternettet. En fokuseret gennemgang af fotonik som hardwareplatform, med både teoretisk og eksperimentel relevans.
I denne artikel præsenteres læseren for et avanceret emne inden for kvanteoptik: korrelationer mellem tre fotoner. Gennem en klar og stringent fremstilling udfoldes, hvordan ikke-lineære optiske processer kan generere komplekse kvantetilstande, der rækker ud over de velkendte to-foton-systemer. Artiklen diskuterer både den eksperimentelle realisering og den teoretiske beskrivelse, hvilket gør den særligt værdifuld for fysikere med interesse i kvanteinformation og kvanteteknologi. Der lægges vægt på de statistiske egenskaber og korrelationsfunktioner, som er centrale for forståelsen af kvantesystemers ikke-klassiske natur. Samtidig peger artiklen frem mod anvendelser inden for kvantekommunikation og præcisionsmålinger. Det er en artikel, der både udfordrer og inspirerer, og som tydeligt viser feltets forskningsfront.
Fremskridtene inden for kvantevidenskab har potentialet til fundamentelt at ændre moderne teknologi. Kvantecomputere kan udføre regninger umulige for en klassisk computer, mens kvantesensorer tillader målinger med hidtil uset præcision. Centralt for disse videnskabelige gennembrud ligger den præcise manipulation af lys og stof gennem deres fælles interaktion, hvilket fremhæver vigtigheden af fremgang i vores teoretiske forståelse af dette felt. Denne afhandling sigter efter at udvide den teoretiske forståelse af lys-stof interaktion mellem propagerende kvantepulser af lys og stationære kvantesystemer. Den generelle beskrivelse af sådanne spredningsprocesser er besværlig på grund af de mange mulige spredningsudfald og behovet for tilpasning af den teoretiske model til det specifikke system og lysets kvantetilstand. Vi introducerer en alsidig teoretisk model, der muliggør en beskrivelse af lys-stof interaktioner mellem forskellige stationære systemer og kvantetilstande af lys. Vi benytter denne model til at undersøge interaktionen mellem et enkelt to-niveau system og en enkelt lys bølgepakke i en Focktilstand. Vores analyse viser, at bestemte bølgepakker af lys undergår en fratrækning af en enkelt foton, når interaktionen restringeres til kun en enkelt propagationsretning af lyset. Den omvendte proces muliggør addition af en enkelt foton til en specifik bølgepakketilstand. Derefter går vi videre til at udvide en af de essentielle lys-stof vekselsvirkningsskemaer mellen klassiske lysfelter og et tre-niveau system i en Λ\LambdaΛ-konfiguration, stimuleret Raman adiabatisk passage. Vores undersøgelse udvider dette skema til ikke-klassiske Focktilstande af lysfeltet, hvor vi beskriver de fulde relevante kvante frihedsgrader af både system og lys. Vores fund demonsterer, at dynamikken har stor lighed med den klassiske modpart for store Focktilstande. I det sidste præsenterede projekt skifter vi fokus fra spredningsproblemer til en analyse af et realistisk superledende kredsløb, som er designet til at generere ikke-klassiske propagerende lystilstande. Vi karakteriserer et udgående lysfelt fra kredsløbet og identificerer de faktorer, der har betydning for kvantetilstanden i kredsløbet overføres til en enkelt bølgepakketilstand. Som afrunding opsummerer vi vores opnåede resultater og foreslår fremtidige retninger for denne forskning.
Baseret på over to årtiers forskning i kvantefotonik på Niels Bohr Institutet har firmaet Sparrow Quantum udviklet en deterministisk enkelt-fotonkilde, som nu er kommercialiseret som en kompakt chip. Teknologien udnytter kvantepunkter indlejret i fotoniske krystaller til at udsende én og kun én foton ad gangen, når de exciteres af en laser. Disse fotoner ledes gennem specialdesignede bølgeledere og kobles videre til kvanteoptiske systemer. Artiklen gennemgår både det tekniske fundament og de mulige anvendelser: fra kvantekryptering og kvantekommunikation til Boson Sampling og fremtidige kvantecomputere. Et konkret eksempel er en feltimplementering af kvantekryptering mellem NBI og DTU over fiber, hvor fotonernes bølgelængde konverteres til 1550 nm for lavere transmissionsdæmpning. Forfatterne argumenterer for, at tilgængeligheden af driftssikre fotonkilder er et afgørende skridt i modningen af kvanteteknologisk infrastruktur og i brobygningen mellem forskning og industri.
Hvordan genererer man præcist én foton ad gangen – og hvorfor er det så afgørende? Artiklen introducerer fysikken bag enkeltfotonkilder, som er centrale byggesten i kvantekommunikation og kvantekryptografi. Der gives en elegant gennemgang af kvanteoptiske systemer, herunder halvlederkvantepunkter og deres kobling til optiske resonatorer. Forfatteren forklarer, hvordan spontane emissioner kan kontrolleres gennem Purcell-effekten og nanofotoniske strukturer. Artiklen balancerer fint mellem teori og anvendelse og viser, hvordan fundamentale kvantefænomener omsættes til teknologiske platforme. Læseren efterlades med en klar forståelse af, hvorfor kontrol over enkeltfotoner er en nøgle til fremtidens kvanteteknologier.
Denne artikel præsenterer tre hovedmodeller for kvanteberegning: den gate-baserede, den målebaserede og den adiabatiske. Gennem illustrative eksempler diskuteres, hvordan kvantecomputere kan udnytte kvantemekaniske principper til at opnå beregningsmæssige fordele – herunder eksponentiel speedup i visse algoritmer. Artiklen giver også et overblik over kvantefejlkorrigerende koder og betydningen af koherenstid og kontrolnøjagtighed for implementeringen. Især fremhæves forskellen på kvante- og klassisk beregning som et spørgsmål om kompleksitetsteoretisk klasse, ikke blot teknisk hastighed.
Denne artikel åbner bladet med et elegant indblik i et af de mest centrale begreber i moderne mangelegemefysik: kvasipartikler. Bruun tager udgangspunkt i det fundamentale problem, at kvantemekaniske ligninger for vekselvirkende systemer hurtigt bliver uløselige, og viser, hvordan Landaus kvasipartikelbegreb fungerer som en effektiv teori til at reducere kompleksiteten. Artiklen bevæger sig fra teoretisk konstruktion til eksperimentel realisering, hvor ultrakolde atomare gasser fungerer som kontrollerbare kvantesimulatorer. Særligt fascinerende er beskrivelsen af, hvordan et enkelt urenhedsatom kan “klædes” af omgivelserne og dermed opføre sig som en ny effektiv partikel. Bruun demonstrerer, hvordan moderne eksperimenter nu direkte realiserer tidligere rent teoretiske tankeeksperimenter. Artiklen er et stærkt eksempel på samspillet mellem teori og eksperiment og giver læseren en intuitiv, men stadig stringent forståelse af et ellers abstrakt begreb.