Nyligen utvecklade forskare från Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences
Optiska fotoner är idealiska bärare av kvantinformation. Men för att arbeta i en kvantdator eller ett nätverk måste de ha samma färg (eller frekvens) och bandbredd. Att ändra frekvensen för en foton kräver att dess energi ändras, vilket är ganska svårt för integrerade fotoniska chips.
Konvertera en foton från en färg till en annanvanligtvis genom att skicka en foton in i en kristall genom vilken en kraftfull laser lyser, en process som tenderar att vara ineffektiv och bullrig. Fasmodulering, där svängningarna hos en fotonvåg påskyndas eller bromsas för att ändra fotonens frekvens, erbjuder en effektivare metod, men den enhet som krävs för en sådan process, en elektrooptisk fasmodulator, har visat sig vara svår. för att integreras på ett chip.
Som en del av den nya studien skapade forskaremodulatordesign baserad på tunnfilmslitiumniobat. Det har avsevärt förbättrat enhetens egenskaper. Med hjälp av en inbyggd modulator uppnådde forskare en rekordhög terahertz-frekvensförskjutning av enstaka fotoner.
Ändra färgen på enstaka fotoner med en inbyggd fasmodulator. Kredit: Loncar Lab/Harvard SEAS
Forskare använde samma modulator som en "tidslins" - ett förstoringsglas som böjer ljus i tiden snarare än i rummet. Målet är att ändra fotonens spektrala form.
"Vår enhet är mycket mer kompaktoch "mer energieffektiva än traditionella", förklarar författarna till utvecklingen. "Den kan integreras med ett brett utbud av klassiska och kvantenheter på ett enda chip för att realisera mer komplex kvantljuskontroll."
Läs mer:
Ägget tappades från rymden: se vad som hände med det
Hjärnätande amöba sprider sig i USA: finns det en fara för Ryssland
Se hur en kvinna Thora ser ut. Hon levde för 800 år sedan