Nedávno vyvinuli vědci z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
Optické fotony jsou ideálními nositeli kvantainformace. Ale aby fungovaly v kvantovém počítači nebo síti, musí mít stejnou barvu (nebo frekvenci) a šířku pásma. Změna frekvence fotonu vyžaduje změnu jeho energie, což je u integrovaných fotonických čipů poměrně obtížné.
Převod fotonu z jedné barvy na druhouobvykle se to provádí odesláním fotonu do krystalu, přes který prosvítá výkonný laser, což je proces, který bývá neefektivní a hlučný. Fázová modulace, při které se oscilace fotonové vlny zrychlují nebo zpomalují, aby se změnila frekvence fotonu, nabízí účinnější metodu, ale zařízení potřebné pro takový proces, elektrooptický fázový modulátor, se ukázalo jako obtížné. integrovat do čipu.
V rámci nové studie vědci vytvořilidesign modulátoru založený na tenkovrstvém lithium niobátu. Výrazně zlepšila vlastnosti zařízení. Pomocí vestavěného modulátoru vědci dosáhli rekordně vysokého terahertzového frekvenčního posunu jednotlivých fotonů.
Změna barvy jednotlivých fotonů pomocí vestavěného fázového modulátoru. Kredit: Loncar Lab/Harvard SEAS
Vědci použili stejný modulátor jako „časovou čočku“ – lupu, která ohýbá světlo spíše v čase než v prostoru. Cílem je změnit spektrální tvar fotonu.
„Naše zařízení je mnohem kompaktnějšía „energeticky účinnější než tradiční,“ vysvětlují autoři vývoje. "Může být integrován se širokou škálou klasických a kvantových zařízení na jediném čipu pro realizaci složitějšího kvantového řízení světla."
Přečtěte si více:
Vejce bylo vypuštěno z vesmíru: podívejte se, co se s ním stalo
V USA se šíří mozkožravá améba: existuje nějaké nebezpečí pro Rusko?
Podívejte se, jak vypadá žena Thora. Žila před 800 lety