في الآونة الأخيرة، طور باحثون من كلية هارفارد جون أ. بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية
الفوتونات الضوئية هي ناقلات مثالية للكممعلومة. لكن للعمل في حاسوب أو شبكة كمومية، يجب أن يكون لهما نفس اللون (أو التردد) وعرض النطاق الترددي. يتطلب تغيير تردد الفوتون تغيير طاقته، وهو أمر صعب للغاية بالنسبة للرقائق الضوئية المدمجة.
تحويل الفوتون من لون إلى آخريتم ذلك عادةً عن طريق إرسال فوتون إلى بلورة يشع من خلالها ليزر قوي، وهي عملية تميل إلى أن تكون غير فعالة وصاخبة. يوفر تعديل الطور، حيث يتم تسريع أو إبطاء تذبذبات موجة الفوتون لتغيير تردد الفوتون، طريقة أكثر كفاءة، ولكن الجهاز المطلوب لمثل هذه العملية، وهو مُعدِّل الطور الكهروضوئي، أثبت صعوبته للدمج في الشريحة.
كجزء من الدراسة الجديدة، أنشأ العلماءتصميم المغير على أساس نيوبات الليثيوم ذات الأغشية الرقيقة. لقد أدى إلى تحسين خصائص الجهاز بشكل ملحوظ. وباستخدام مُعدِّل مدمج، حقق العلماء تحولًا قياسيًا في تردد تيراهيرتز للفوتونات المنفردة.
تغيير لون الفوتونات المفردة باستخدام مُعدِّل الطور المدمج. الائتمان: مختبر لونكار / جامعة هارفارد SEAS
استخدم العلماء المعدِّل نفسه الذي تستخدمه «العدسة الزمنية»؛ وهي عدسة مكبرة تعمل على ثني الضوء في الزمن بدلًا من المكان. الهدف هو تغيير الشكل الطيفي للفوتون.
"جهازنا أكثر إحكاما بكثيرو"أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من التقليدية"، كما يوضح مؤلفو التطوير. "يمكن دمجها مع مجموعة واسعة من الأجهزة الكلاسيكية والكمية على شريحة واحدة لتحقيق تحكم أكثر تعقيدًا في الضوء الكمي."
قراءة المزيد:
تم إسقاط البيضة من الفضاء: انظر ماذا حدث لها
الأميبا آكلة الدماغ تنتشر في الولايات المتحدة: هل هناك خطر على روسيا
انظر كيف تبدو امرأة ثورا. عاشت قبل 800 عام