研讨人员发明了一种让不同类型的量子技术运用声波相互“交谈”的办法。他们正在关注量子系统，该系统中最小粒子的奇特行为是新一代原子尺度的电子计算和通讯的关键。

但若要在不同类型的技术之间传输信息比如量子存储器和量子处置器，则是一个耐久战。这项新研讨则是让量子技术离理想愈加接近的重要一步。

研讨作者、来自阿贡国度实验室的资深迷信家、芝加哥大学的分子工程研讨所教授David Awschalom表示：“我们忍不住提问：我们能操纵物质的量子态并将其与声波联络起来吗？”

声波的X射线图像。图：Kevin Satzinger and Samuel Whiteley

声波和“自旋”

运转量子计算操作的其中一种办法是应用电子的“自旋”性质，就像如今的计算机编程言语中二进制的0和1，但若要在别处获取这些信息就需求一名“翻译”，迷信家以为们声波可以。

该研讨的第一作者、研讨生samuel表示，他们的目的是将声波与物质中的电子自旋耦合起来。

纳米迷信家Martin用硬X射线纳米探针拍摄声波的X射线图像。图：Argonne National Laboratory阿贡国度实验室

因此，研讨人员造了一个带有弯曲电极的系统来集中声波，就像用缩小镜聚焦光点一样。

结果喜人，但他们需求更少数据。

为了进一步了解实验的现象，研讨小组与阿贡纳米材料中心的迷信家协作，对该系统停止实时的监测。

他们运用了大型同步减速器（先进光子源）十分明亮、弱小的X射线作为显微镜，当声波以每秒近7000公里（每秒约4350英里）的速度穿过材料时，他们就能察看到材料外部的原子。

亚原子研讨

“这个办法使我们可以在微观尺度上察看量子材料中的原子动力学和结构，”Awschalom说道：“该实验室是世界上仅有的几个可以运用仪器直接察看声波经过晶格时原子的移动的场所之一。”

研讨人员表示，在众多令人诧异的结果之中，其中一点是声波的量子效应比他们最后想象的要复杂得多。

为了在亚原子水平上树立一个片面的实际，他们向资深迷信家Giulia Galli寻求协助对系统停止建模，包括对系统中每个粒子的相互作用停止编组，结果显示这些相互作用以指数方式增长。

Whiteley表示，通常来讲很难发送超过几个微米的量子信息，而这种技术可以扩展对整个芯片或晶片的控制。

共同第一作者、博士后研讨员Gary Wolfowicz说道：“这项研讨的结果为我们提供了控制量子系统的新办法，并扩宽了量子传感等研讨和技术的运用场所。”

研讨人员用一种声学芯片来产生和控制声波 图：Kevin Satzinger

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