Forscher erzeugen erstmals hochwertiges Quantenlicht

„Unser Ziel ist es, die Informationsverarbeitung durch die Schaffung schnellerer Quanten deutlich zu verbessern

Computer, die jede Art von Leistung erbringen könnenBerechnungen ohne Fehler“, sagte Forschungsteammitglied Kan Takase von der Universität Tokio. „Obwohl es mehrere Möglichkeiten gibt, einen Quantencomputer zu bauen, sind lichtbasierte Ansätze vielversprechend, da ein solcher Prozessor bei Raumtemperatur betrieben werden kann und der Rechenumfang leicht vergrößert werden kann.“

In der Fachzeitschrift Optics Express hat die GruppeForscher aus Japan beschrieben das optische parametrische Wellenleiterverstärkermodul (OPA), das sie für Quantenexperimente entwickelt haben. Durch die Kombination dieses Geräts mit einem speziell entwickelten Photonendetektor war es möglich, einen Zustand zu erzeugen, der eine Überlagerung kohärenter Zustände ist.

Komprimiertes Dauerstrichlicht wird zErzeugung verschiedener Quantenzustände, die für Berechnungen benötigt werden. Um die beste Rechenleistung zu erzielen, muss die gequetschte Lichtquelle einen sehr geringen Lichtverlust aufweisen und einen großen Frequenzbereich umfassen.

„Wir wollen die Taktgeschwindigkeit von optischen Geräten erhöhenQuantencomputer, die Terahertz-Frequenzen erreichen können“, stellen die Forscher fest. „Höhere Taktraten ermöglichen eine schnellere Erledigung von Rechenaufgaben und reduzieren Verzögerungsleitungen in optischen Schaltkreisen. Das macht Quantencomputer kompakter und erleichtert zudem die Entwicklung und Stabilisierung des Gesamtsystems.“

Sie verwendeten nichtlineare optische Kristalleum gequetschtes Licht zu erzeugen, aber herkömmliche Geräte erzeugen kein Quantenlicht mit den Eigenschaften, die für schnelleres Quantencomputing erforderlich sind. Um dieses Problem zu lösen, haben Forscher der Universität Tokio einen OPA entwickelt, der auf einem wellenleiterartigen Gerät basiert, das einen hohen Wirkungsgrad erreicht, indem es Licht auf einen schmalen Kristall beschränkt.

Forscher untersuchen nun die Möglichkeitdie Kombination von Hochgeschwindigkeits-Messtechniken mit einem neuen Wellenleiter-OPA, um seinem Ziel, einen ultraschnellen optischen Quantencomputer zu bauen, näher zu kommen.

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