Ricercatori tedeschi e olandesi hanno sviluppato una sorgente di luce quantistica integrata in un chip.
Gli ingegneri hanno utilizzato la "tecnologia ibrida"che ha combinato un laser al fosfuro di indio, oltre a un filtro e un risonatore al nitruro di silicio, in un chip. Due fotoni vengono creati sul chip in un processo non lineare spontaneo dal campo laser. Ciascuno di essi copre una gamma di colori, con i colori di entrambi i fotoni in relazione tra loro. In altre parole, i fotoni sono entangled e possono immagazzinare informazioni quantistiche.
Ora possiamo integrare il laser con altricomponenti su un chip in modo che l'intera sorgente quantistica sia più piccola di una moneta da un euro. Il nostro minuscolo dispositivo potrebbe essere considerato un passo verso il vantaggio quantistico del chip fotonico. A differenza di Google, che attualmente utilizza qubit ultrafreddi nei sistemi criogenici, è possibile ottenere un vantaggio quantistico con tali sistemi fotonici su un chip, anche a temperatura ambiente.
Raktim Khaldar, coautore dello studio
Una sorgente di luce quantistica integrata in un chip delle dimensioni di una moneta. Immagine: Istituto di fotonica, Università Leibniz di Hannover
Qubit (bit quantistici, unità elementariinformazioni in un computer quantistico) sono molto sensibili al rumore, spiegano gli scienziati. Fino ad ora, le sorgenti di luce quantistica hanno richiesto sistemi laser esterni e ingombranti, il che ha limitato le possibilità del loro utilizzo.
Per implementare un dispositivo miniaturizzato, il chip deveguidato da un campo laser completamente privo di rumore, che richiede un filtro integrato. Fino ad ora, i ricercatori non sono stati in grado di trovare un materiale che consentisse l'integrazione di un laser, un filtro e un risonatore in un singolo chip, affermano gli sviluppatori. La loro tecnologia ibrida risolve questo problema. In una serie di esperimenti, hanno confermato l'elevata stabilità ed efficienza del dispositivo finito.
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In copertina: un'illustrazione artistica di una sorgente di luce quantistica integrata nel chip. Immagine: Raktim Haldar, Michael Kues