Forskare genererar högkvalitativt kvantljus för första gången

"Vårt mål är att avsevärt förbättra informationsbehandlingen genom att skapa snabbare kvantum

datorer som kan utföra alla slagsberäkningar utan fel”, säger forskargruppsmedlem Kan Takase från University of Tokyo. "Även om det finns flera sätt att bygga en kvantdator, är ljusbaserade tillvägagångssätt lovande eftersom en sådan processor kan arbeta i rumstemperatur och beräkningsskalan kan lätt skalas upp."

I den vetenskapliga tidskriften Optics Express, gruppenforskare från Japan beskrev vågledarmodulen för optisk parametrisk förstärkare (OPA) som de skapade för kvantexperiment. Kombinationen av denna enhet med en specialdesignad fotondetektor gjorde det möjligt att generera ett tillstånd som är en överlagring av koherenta tillstånd.

Komprimerat kontinuerligt vågljus används förgenerering av olika kvanttillstånd som krävs för beräkningar. För att uppnå bästa datorprestanda måste den klämda ljuskällan ha mycket låg ljusförlust och inkludera ett brett spektrum av frekvenser.

"Vi vill öka klockhastigheten för optikkvantdatorer som kan nå terahertz-frekvenser”, konstaterar forskarna. "Högre klockhastigheter gör att beräkningsuppgifter kan slutföras snabbare och minska fördröjningslinjer i optiska kretsar. Detta gör kvantdatorer mer kompakta och gör det också lättare att utveckla och stabilisera hela systemet.”

De använde icke-linjära optiska kristallerför att generera pressat ljus, men konventionella enheter genererar inte kvantljus med de egenskaper som krävs för snabbare kvantberäkning. För att övervinna detta problem har forskare vid University of Tokyo utvecklat en OPA baserad på en vågledartyp som uppnår hög effektivitet genom att begränsa ljus till en smal kristall.

Forskare undersöker nu möjlighetenkombinerar höghastighetsmättekniker med en ny vågledare OPA för att komma närmare sitt mål att bygga en ultrasnabb optisk kvantdator.

Läs mer

Efter tio års arbete ifrågasatte forskare fysikstandardmodellen

Det finns en annan "planet" inuti jorden: hur den räddade liv i början

Temperaturen på Neptunus började fluktuera kraftigt: astronomer vet inte varför