לאחרונה התפתחו חוקרים מבית הספר להנדסה ולמדעים שימושיים בהרווארד ג'ון א. פולסון
פוטונים אופטיים הם נשאים אידיאליים של קוואנטיםמֵידָע. אבל כדי לעבוד במחשב קוונטי או ברשת, הם חייבים להיות בעלי אותו צבע (או תדר) ורוחב פס. שינוי התדר של פוטון דורש שינוי האנרגיה שלו, דבר שקשה למדי עבור שבבים פוטוניים משולבים.
המרת פוטון מצבע אחד למשנהונעשה בדרך כלל על ידי שליחת פוטון לתוך גביש שדרכו זורח לייזר חזק, תהליך שנוטה להיות לא יעיל ורועש. אפנון פאזה, שבו תנודות של גל פוטון מואצות או מואטות כדי לשנות את תדירות הפוטון, מציעה שיטה יעילה יותר, אך ההתקן הנדרש לתהליך כזה, אפנן פאזה אלקטרו-אופטי, התגלה כקשה להשתלב בשבב.
כחלק ממחקר חדש, מדענים יצרועיצוב מאפנן מבוסס על ליתיום ניובאט סרט דק. זה שיפר משמעותית את המאפיינים של המכשיר. באמצעות מאפנן מובנה, מדענים השיגו שיא תדר תדר טרה-הרץ של פוטונים בודדים.
שינוי הצבע של פוטונים בודדים באמצעות מאפנן פאזה מובנה. קרדיט: Loncar Lab/Harvard SEAS
מדענים השתמשו באותו מאפנן כ"עדשת זמן" - זכוכית מגדלת המכופפת את האור בזמן ולא בחלל. המטרה היא לשנות את הצורה הספקטרלית של הפוטון.
"המכשיר שלנו הרבה יותר קומפקטיו"חסכוני יותר באנרגיה מהמסורתיים", מסבירים מחברי הפיתוח. "ניתן לשלב אותו עם מגוון רחב של מכשירים קלאסיים וקוונטיים על שבב אחד כדי לממש בקרת אור קוונטית מורכבת יותר."
קרא עוד:
הביצה נשמטה מהחלל: תראה מה קרה לה
אמבה אוכלת מוח מתפשטת בארה"ב: האם יש סכנה לרוסיה
תראה איך אישה נראית תורה. היא חיה לפני 800 שנה