Wissenschaftler haben herausgefunden, wie man riesige optische Quantenprozessoren verkleinern kann

Die Autoren der neuen Arbeit haben einen optischen Isolator auf einem Chip entwickelt. Dieses Element ist um ein Vielfaches kleiner als das

Wird in herkömmlichen optischen Quantencomputern verwendet.

Das Wesen eines optischen Isolators besteht darin, dass er verhindert, dass sich Licht in die entgegengesetzte Richtung ausbreitet – was normalerweise in jedem Photonentransportmedium der Fall ist.

Wenn ein solcher Prozess im Großen und Ganzen gesteuert werden mussBei der Installation kommen meist magnetooptische Isolatoren zum Einsatz. Es gibt jedoch ein Problem: Der Chip und starke Magnetfelder sind im Betrieb nicht kompatibel. Forscher haben einen Weg gefunden, dies zu umgehen. Sie verwendeten Schallwellen, weil sie Photonen direkt beeinflussen können.

Die einfache Herstellung ist der Schlüssel- Mit unserem Ansatz können Sie optische Isolatoren, die für jede benötigte Wellenlänge gut funktionieren, gleichzeitig auf demselben Chip drucken. Dies ist mit anderen Ansätzen einfach nicht möglich. 

Ogulcan Orcel, Doktorand am Fachbereich Elektrotechnik der University of Illinois in Urbana-Champaign

Infolgedessen schlugen Wissenschaftler die Verwendung vorRingschallresonator mit optischen Wellenleitern. Das vom Laser kommende Licht durchdringt den Bereich mit dem Resonator und bewegt sich weiter. Wenn Sie ein solches Schema verwenden, wird nur eines von zehntausend Photonen entlang des Lichtleiters zurückreflektiert. Photonen werden nicht absorbiert oder reflektiert, sondern einfach weitergegeben. 

Das Ergebnis ist eine Lösung, die möglicherweise das Design quantenoptischer Prozessoren verkleinern könnte.

Die Autoren bemerken auch, dass ihr Resonator so hergestellt werden kann, dass er nur eine bestimmte Wellenlänge des Lichts durchlässt. Das bedeutet, dass ein solcher Chip bereits in der Produktionsphase fein abgestimmt werden kann.

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