I ricercatori generano per la prima volta luce quantistica di alta qualità

“Il nostro obiettivo è migliorare in modo significativo l’elaborazione delle informazioni creando quanti più veloci

computer in grado di eseguire qualsiasi tipo dicalcoli senza errori”, ha affermato Kan Takase, membro del gruppo di ricerca dell’Università di Tokyo. “Sebbene esistano diversi modi per costruire un computer quantistico, gli approcci basati sulla luce sono promettenti perché un processore di questo tipo può funzionare a temperatura ambiente e la scala computazionale può essere facilmente ampliata”.

Sulla rivista scientifica Optics Express, il grupporicercatori giapponesi hanno descritto il modulo dell'amplificatore parametrico ottico (OPA) in guida d'onda che hanno creato per esperimenti quantistici. La combinazione di questo dispositivo con un rivelatore di fotoni appositamente progettato ha permesso di generare uno stato che è una sovrapposizione di stati coerenti.

Viene utilizzata la luce ad onda continua compressagenerazione di vari stati quantistici necessari per i calcoli. Per ottenere le migliori prestazioni di calcolo, la sorgente di luce compressa deve avere una perdita di luce molto bassa e includere un'ampia gamma di frequenze.

“Vogliamo aumentare la velocità di clock dell'otticacomputer quantistici che possono raggiungere frequenze terahertz”, osservano i ricercatori. “Velocità di clock più elevate consentono di completare le attività computazionali più velocemente e di ridurre le linee di ritardo nei circuiti ottici. Ciò rende i computer quantistici più compatti e facilita anche lo sviluppo e la stabilizzazione dell’intero sistema”.

Hanno usato cristalli ottici non lineariper generare luce compressa, ma i dispositivi convenzionali non generano luce quantistica con le proprietà richieste per un calcolo quantistico più veloce. Per superare questo problema, i ricercatori dell'Università di Tokyo hanno sviluppato un OPA basato su un dispositivo del tipo a guida d'onda che raggiunge un'elevata efficienza confinando la luce in un cristallo stretto.

I ricercatori stanno ora esplorando la possibilitàcombinando tecniche di misurazione ad alta velocità con una nuova guida d'onda OPA per avvicinarsi al suo obiettivo di costruire un computer quantistico ottico ultraveloce.

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