Onlangs hebben onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences zich ontwikkeld
Optische fotonen zijn ideale dragers van kwantuminformatie. Maar om in een kwantumcomputer of netwerk te kunnen werken, moeten ze dezelfde kleur (of frequentie) en bandbreedte hebben. Het veranderen van de frequentie van een foton vereist het veranderen van de energie ervan, wat behoorlijk moeilijk is voor geïntegreerde fotonische chips.
Een foton omzetten van de ene kleur naar de anderemeestal gedaan door een foton in een kristal te sturen waar een krachtige laser doorheen schijnt, een proces dat vaak inefficiënt en luidruchtig is. Fasemodulatie, waarbij de oscillaties van een fotongolf worden versneld of vertraagd om de frequentie van het foton te veranderen, biedt een efficiëntere methode, maar het apparaat dat voor een dergelijk proces nodig is, een elektro-optische fasemodulator, is moeilijk gebleken. te integreren op een chip.
Als onderdeel van de nieuwe studie creëerden wetenschappersmodulatorontwerp op basis van dunne-film lithiumniobaat. Het heeft de kenmerken van het apparaat aanzienlijk verbeterd. Met behulp van een ingebouwde modulator bereikten wetenschappers een recordhoge terahertz-frequentieverschuiving van afzonderlijke fotonen.
Het veranderen van de kleur van afzonderlijke fotonen met behulp van een ingebouwde fasemodulator. Krediet: Loncar Lab/Harvard SEAS
Wetenschappers gebruikten dezelfde modulator als een ‘tijdlens’: een vergrootglas dat licht in de tijd buigt in plaats van in de ruimte. Het doel is om de spectrale vorm van het foton te veranderen.
“Ons apparaat is veel compacteren “energie-efficiënter dan traditionele”, leggen de auteurs van de ontwikkeling uit. "Het kan worden geïntegreerd met een breed scala aan klassieke en kwantumapparaten op één enkele chip om complexere kwantumlichtregeling te realiseren."
Lees verder:
Het ei is uit de ruimte gedropt: kijk wat ermee is gebeurd
Hersenetende amoeben verspreiden zich in de VS: is er een gevaar voor Rusland?
Kijk hoe een vrouw Thora eruit ziet. Ze leefde 800 jaar geleden