최근 하버드 존 A. 폴슨 공학 및 응용과학대학 연구진이 개발한
광학 광자는 양자의 이상적인 운반체입니다정보. 하지만 양자 컴퓨터나 네트워크에서 작동하려면 색상(또는 주파수)과 대역폭이 동일해야 합니다. 광자의 주파수를 변경하려면 에너지를 변경해야 하는데, 이는 통합 광자 칩의 경우 매우 어렵습니다.
한 색상에서 다른 색상으로 광자를 변환일반적으로 강력한 레이저가 빛나는 결정에 광자를 보내는 방식으로 수행되는데, 이 과정은 비효율적이고 소음이 발생하는 경향이 있습니다. 광자 파동의 진동 속도를 높이거나 낮추어 광자의 주파수를 변경하는 위상 변조는 보다 효율적인 방법을 제공하지만, 이러한 프로세스에 필요한 장치인 전기광학 위상 변조기는 어려운 것으로 입증되었습니다. 칩에 통합합니다.
새로운 연구의 일환으로 과학자들은박막 리튬 니오베이트를 기반으로 한 변조기 설계. 장치의 특성이 크게 향상되었습니다. 내장된 변조기를 사용하여 과학자들은 단일 광자의 기록적인 높은 테라헤르츠 주파수 이동을 달성했습니다.
내장된 위상 변조기를 사용하여 단일 광자의 색상을 변경합니다. 출처: Loncar Lab/Harvard SEAS
과학자들은 공간이 아닌 시간에 따라 빛을 굴절시키는 돋보기인 "시간 렌즈"와 동일한 변조기를 사용했습니다. 목표는 광자의 스펙트럼 모양을 변경하는 것입니다.
“우리 장치는 훨씬 더 컴팩트합니다.그리고 "기존의 것보다 더 에너지 효율적"이라고 개발 저자는 설명합니다. "단일 칩에 다양한 고전 및 양자 장치와 통합하여 보다 복잡한 양자 광 제어를 실현할 수 있습니다."
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