Nedávno vedci z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences vyvinuli
Optické fotóny sú ideálnymi nosičmi kvantainformácie. Aby však fungovali v kvantovom počítači alebo sieti, musia mať rovnakú farbu (alebo frekvenciu) a šírku pásma. Zmena frekvencie fotónu si vyžaduje zmenu jeho energie, čo je pre integrované fotonické čipy dosť náročné.
Premena fotónu z jednej farby na druhúzvyčajne sa to robí odoslaním fotónu do kryštálu, cez ktorý prežiari výkonný laser, čo je proces, ktorý býva neefektívny a hlučný. Fázová modulácia, pri ktorej sa oscilácie fotónovej vlny zrýchľujú alebo spomaľujú, aby sa zmenila frekvencia fotónu, ponúka efektívnejšiu metódu, ale zariadenie potrebné na takýto proces, elektrooptický fázový modulátor, sa ukázalo ako náročné. integrovať do čipu.
V rámci novej štúdie vedci vytvorilidizajn modulátora založený na tenkovrstvovom lítiumniobate. Výrazne zlepšila vlastnosti zariadenia. Pomocou vstavaného modulátora vedci dosiahli rekordne vysoký terahertzový frekvenčný posun jednotlivých fotónov.
Zmena farby jednotlivých fotónov pomocou vstavaného fázového modulátora. Kredit: Loncar Lab/Harvard SEAS
Vedci použili rovnaký modulátor ako „časovú šošovku“ – lupu, ktorá ohýba svetlo skôr v čase než v priestore. Cieľom je zmeniť spektrálny tvar fotónu.
„Naše zariadenie je oveľa kompaktnejšiea „energeticky účinnejšie ako tradičné,“ vysvetľujú autori vývoja. "Môže byť integrovaný so širokou škálou klasických a kvantových zariadení na jednom čipe, aby sa realizovalo komplexnejšie kvantové ovládanie svetla."
Čítaj viac:
Vajíčko spadlo z vesmíru: pozrite sa, čo sa s ním stalo
Mozog požierajúca améba sa šíri v USA: existuje nebezpečenstvo pre Rusko
Pozrite sa, ako vyzerá žena Thora. Žila pred 800 rokmi