Äskettäin Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences -koulun tutkijat kehittivät
Optiset fotonit ovat ihanteellisia kvantin kantajiatiedot. Mutta toimiakseen kvanttitietokoneessa tai -verkossa niillä on oltava sama väri (tai taajuus) ja kaistanleveys. Fotonin taajuuden muuttaminen vaatii sen energian muuttamista, mikä on melko vaikeaa integroiduille fotonisiruille.
Fotonin muuntaminen väristä toiseentehdään yleensä lähettämällä fotoni kristalliin, jonka läpi voimakas laser loistaa. Prosessi on yleensä tehoton ja meluisa. Vaihemodulaatio, jossa fotoniaallon värähtelyjä nopeutetaan tai hidastetaan fotonin taajuuden muuttamiseksi, tarjoaa tehokkaamman menetelmän, mutta tällaiseen prosessiin tarvittava laite, sähkö-optinen vaihemodulaattori, on osoittautunut vaikeaksi. integroidaksesi sirulle.
Osana uutta tutkimusta tutkijat loivatmodulaattorin rakenne, joka perustuu ohutkalvolitiumniobaattiin. Se on parantanut huomattavasti laitteen ominaisuuksia. Sisäänrakennetun modulaattorin avulla tutkijat saavuttivat yksittäisten fotonien ennätyskorkean terahertsin taajuussiirtymän.
Yksittäisten fotonien värin muuttaminen sisäänrakennetulla vaihemodulaattorilla. Luotto: Loncar Lab/Harvard SEAS
Tiedemiehet käyttivät samaa modulaattoria "aikalinssinä" - suurennuslasina, joka taivuttaa valoa ajassa tilan sijaan. Tavoitteena on muuttaa fotonin spektrimuotoa.
”Laitteemme on paljon kompaktimpija "energiatehokkaampia kuin perinteiset", selittävät kehitystyön tekijät. "Se voidaan integroida useiden klassisten ja kvanttilaitteiden kanssa yhdellä sirulla monimutkaisemman kvanttivalon ohjauksen toteuttamiseksi."
Lue lisää:
Muna pudotettiin avaruudesta: katso mitä sille tapahtui
Aivoja syövä ameba leviää Yhdysvalloissa: onko Venäjälle vaaraa
Katso miltä nainen Thora näyttää. Hän eli 800 vuotta sitten