Nylig utviklet forskere fra Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
Optiske fotoner er ideelle bærere av kvanteinformasjon. Men for å fungere i en kvantedatamaskin eller et nettverk, må de ha samme farge (eller frekvens) og båndbredde. Å endre frekvensen til et foton krever å endre energien, noe som er ganske vanskelig for integrerte fotoniske brikker.
Konvertering av et foton fra en farge til en annenvanligvis gjøres ved å sende et foton inn i en krystall som en kraftig laser skinner gjennom, en prosess som har en tendens til å være ineffektiv og støyende. Fasemodulering, der oscillasjonene til en fotonbølge økes eller bremses for å endre frekvensen til fotonet, tilbyr en mer effektiv metode, men enheten som kreves for en slik prosess, en elektro-optisk fasemodulator, har vist seg vanskelig for å integreres på en brikke.
Som en del av den nye studien opprettet forskeremodulatordesign basert på tynnfilm litiumniobat. Det har forbedret egenskapene til enheten betydelig. Ved å bruke en innebygd modulator oppnådde forskerne et rekordhøyt terahertz-frekvensskifte av enkeltfotoner.
Endre fargen på enkeltfotoner ved hjelp av en innebygd fasemodulator. Kreditt: Loncar Lab/Harvard SEAS
Forskere brukte den samme modulatoren som en "tidslinse" - et forstørrelsesglass som bøyer lys i tid i stedet for rom. Målet er å endre spektralformen til fotonet.
"Enheten vår er mye mer kompaktog "mer energieffektive enn tradisjonelle," forklarer forfatterne av utviklingen. "Den kan integreres med et bredt spekter av klassiske og kvanteenheter på en enkelt brikke for å realisere mer kompleks kvantelyskontroll."
Les mer:
Egget ble sluppet fra verdensrommet: se hva som skjedde med det
Hjernespisende amøbe sprer seg i USA: er det en fare for Russland
Se hvordan en kvinne Thora ser ut. Hun levde for 800 år siden