Pētnieki no Vācijas un Nīderlandes ir izstrādājuši mikroshēmā integrētu kvantu gaismas avotu.
Inženieri izmantoja "hibrīdtehnoloģiju"kas mikroshēmā apvienoja indija fosfīda lāzeru, kā arī silīcija nitrīda filtru un rezonatoru. Spontānā nelineārā procesā no lāzera lauka mikroshēmā tiek izveidoti divi fotoni. Katrs no tiem aptver dažādu krāsu diapazonu, un abu fotonu krāsas ir saistītas viena ar otru. Citiem vārdiem sakot, fotoni ir sapinušies un var uzglabāt kvantu informāciju.
Tagad mēs varam integrēt lāzeru ar citiemkomponenti mikroshēmā, lai viss kvantu avots būtu mazāks par viena eiro monētu. Mūsu mazo ierīci varētu uzskatīt par soli ceļā uz fotonu mikroshēmas kvantu priekšrocībām. Atšķirībā no Google, kas pašlaik kriogēnās sistēmās izmanto īpaši aukstos kubitus, kvantu priekšrocības var sasniegt ar šādām fotoniskām sistēmām mikroshēmā pat istabas temperatūrā.
Raktim Khaldar, pētījuma līdzautors
Kvantu gaismas avots, kas integrēts monētas izmēra mikroshēmā. Attēls: Hannoveres Leibnicas universitātes Fotonikas institūts
Kubiti (kvantu biti, elementārās vienībasinformācija kvantu datorā) ir ļoti jutīgi pret troksni, skaidro zinātnieki. Līdz šim kvantu gaismas avotiem bija nepieciešamas ārējas un apjomīgas lāzersistēmas, kas ierobežoja to izmantošanas iespējas.
Lai ieviestu miniaturizētu ierīci, mikroshēmai jābūtdarbina pilnīgi beztrokšņa lāzera lauks, kam nepieciešams iebūvēts filtrs. Līdz šim pētniekiem nav izdevies atrast materiālu, kas ļautu integrēt lāzeru, filtru un rezonatoru vienā mikroshēmā, norāda izstrādātāji. Viņu hibrīda tehnoloģija atrisina šo problēmu. Eksperimentu sērijā viņi apstiprināja gatavās ierīces augsto stabilitāti un efektivitāti.
Lasīt vairāk:
Audzēja izmērs samazināts, implantējot “rediģētus” taukus
Jauna saules baterija pārspēj pasaules efektivitātes rekordu
Vairs nav rotaļlieta. Pie kā novedīs GPT un Midjourney evolūcija?
Uz vāka: mikroshēmā iebūvēta kvantu gaismas avota mākslinieciska ilustrācija. Attēls: Raktims Haldars, Maikls Kūss