Vedci z Nemecka a Holandska vyvinuli kvantový svetelný zdroj integrovaný do čipu.
Inžinieri použili „hybridnú technológiu“ktorý spojil indium fosfidový laser, ako aj filter z nitridu kremíka a rezonátor do čipu. Na čipe sa spontánnym nelineárnym procesom z laserového poľa vytvoria dva fotóny. Každý z nich pokrýva škálu farieb, pričom farby oboch fotónov spolu súvisia. Inými slovami, fotóny sú zapletené a môžu uchovávať kvantové informácie.
Teraz môžeme integrovať laser s inýmikomponenty na čipe, takže celý kvantový zdroj je menší ako jednoeurová minca. Naše malé zariadenie by sa dalo považovať za krok ku kvantovej výhode fotónového čipu. Na rozdiel od Google, ktorý v súčasnosti používa ultrachladné qubity v kryogénnych systémoch, je možné s takýmito fotonickými systémami na čipe dosiahnuť kvantovú výhodu aj pri izbovej teplote.
Raktim Khaldar, spoluautor štúdie
Kvantový svetelný zdroj integrovaný do čipu veľkosti mince. Obrázok: Inštitút fotoniky, Leibniz University of Hannover
Qubity (kvantové bity, elementárne jednotkyinformácie v kvantovom počítači) sú veľmi citlivé na hluk, vysvetľujú vedci. Doteraz si kvantové zdroje svetla vyžadovali externé a objemné laserové systémy, čo obmedzovalo možnosti ich použitia.
Na implementáciu miniaturizovaného zariadenia musí čippoháňané úplne bezšumovým laserovým poľom, čo si vyžaduje vstavaný filter. Výskumníci doteraz nedokázali nájsť materiál, ktorý by umožnil integráciu lasera, filtra a rezonátora do jedného čipu, uvádzajú vývojári. Ich hybridná technológia tento problém rieši. V sérii experimentov potvrdili vysokú stabilitu a účinnosť hotového zariadenia.
Čítaj viac:
Veľkosť nádoru znížená implantáciou „upraveného“ tuku
Nový solárny článok prekonal svetový rekord účinnosti
Už to nie je hračka. K čomu povedie vývoj GPT a Midjourney?
Na obale: umelecká ilustrácia kvantového svetelného zdroja zabudovaného do čipu. Obrázok: Raktim Haldar, Michael Kues