Научници су успели да промене боју квантне светлости и промене облик фотона

Недавно су се развили истраживачи са Харвардске школе за инжењерство и примењене науке Јохн А. Паулсон

интегрисани електро-оптички модулатор. Ефикасно мења фреквенцију и пропусни опсег појединачних фотона. Уређај ће бити користан за напредно квантно рачунарство и умрежавање.

Оптички фотони су идеални носиоци квантаинформације. Али да би радили у квантном рачунару или мрежи, они морају имати исту боју (или фреквенцију) и пропусни опсег. Промена фреквенције фотона захтева промену његове енергије, што је прилично тешко за интегрисане фотонске чипове.

Претварање фотона из једне боје у другуобично се ради слањем фотона у кристал кроз који сија моћни ласер, што је процес који обично буде неефикасан и бучан. Фазна модулација, у којој се осцилације фотонског таласа убрзавају или успоравају да би се променила фреквенција фотона, нуди ефикаснији метод, али уређај потребан за такав процес, електро-оптички фазни модулатор, показао се тешким да се интегрише у чип.

Као део нове студије, научници су креиралидизајн модулатора на бази танког филма литијум ниобата. Значајно је побољшао карактеристике уређаја. Користећи уграђени модулатор, научници су постигли рекордно висок померање фреквенције терахерца појединачних фотона.

Промена боје појединачних фотона помоћу уграђеног фазног модулатора. Кредит: Лончар Лаб/Харвард СЕАС

Научници су користили исти модулатор као „временско сочиво“ — лупа која савија светлост у времену, а не у простору. Циљ је да се промени спектрални облик фотона.

„Наш уређај је много компактнијии „енергетски ефикаснији од традиционалних“, објашњавају аутори развоја. „Може да се интегрише са широким спектром класичних и квантних уређаја на једном чипу да би се реализовала сложенија контрола квантне светлости.

Опширније:

Јаје је пало из свемира: погледајте шта се с њим догодило

Амеба која једе мозак шири се у САД: постоји ли опасност за Русију

Погледајте како изгледа жена Тхора. Живела је пре 800 година