Наскоро изследователи от Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences разработиха
Оптичните фотони са идеални носители на квантинформация. Но за да работят в квантов компютър или мрежа, те трябва да имат същия цвят (или честота) и честотна лента. Промяната на честотата на фотона изисква промяна на неговата енергия, което е доста трудно за интегрирани фотонни чипове.
Преобразуване на фотон от един цвят в другобикновено се извършва чрез изпращане на фотон в кристал, през който свети мощен лазер, процес, който обикновено е неефективен и шумен. Фазовата модулация, при която трептенията на фотонна вълна се ускоряват или забавят, за да се промени честотата на фотона, предлага по-ефективен метод, но устройството, необходимо за такъв процес, електрооптичен фазов модулатор, се оказа трудно за интегриране в чип.
Като част от новото изследване учените създадохадизайн на модулатор, базиран на тънкослоен литиев ниобат. Той значително подобри характеристиките на устройството. Използвайки вграден модулатор, учените постигнаха рекордно високо терахерцово честотно изместване на единични фотони.
Промяна на цвета на единични фотони с помощта на вграден фазов модулатор. Кредит: Loncar Lab/Harvard SEAS
Учените са използвали същия модулатор като „времева леща“ – лупа, която огъва светлината във времето, а не в пространството. Целта е да се промени спектралната форма на фотона.
„Нашето устройство е много по-компактнои „по-енергийно ефективни от традиционните“, обясняват авторите на разработката. „Може да се интегрира с широк набор от класически и квантови устройства на един чип, за да се реализира по-сложен квантов контрол на светлината.“
Прочетете още:
Яйцето беше изпуснато от космоса: вижте какво се случи с него
Амебата, която яде мозъка, се разпространява в САЩ: има ли опасност за Русия
Вижте как изглежда една жена Тора. Тя е живяла преди 800 години