Дослідники з Німеччини та Нідерландів розробили квантове джерело світла, інтегроване в чіп.
Інженери використовували «гібридну технологію»,яка об'єднала в чіп лазер з фосфіду індію, а також фільтр та резонатор з нітриду кремнію. На чіпі в спонтанному нелінійному процесі з лазерного поля створюються два фотони. Кожен з них охоплює діапазон кольорів, при цьому кольори обох фотонів пов'язані один з одним. Іншими словами, фотони заплутані та можуть зберігати квантову інформацію.
Тепер ми можемо інтегрувати лазер з іншимикомпонентами на чіпі, щоб все квантове джерело було менше монети в один євро. Наш крихітний пристрій можна вважати кроком до квантової переваги чіпа з фотонами. На відміну від Google, який зараз використовує надхолодні кубити в кріогенних системах, квантова перевага може бути досягнута за допомогою таких фотонних систем на чіпі навіть за кімнатної температури.
Рактим Халдар, співавтор дослідження
Джерело квантового світла, інтегроване в чіп розміром з монету. Зображення: Institute of Photonics, Leibniz University of Hannover
Кубіти (квантові біти, елементарні одиниці(в квантовому комп'ютері) дуже чутливі до шуму, пояснюють вчені. До цих пір для квантових джерел світла були потрібні зовнішні та громіздкі лазерні системи, що обмежувало можливості для їх використання.
Для реалізації мініатюрного пристрою чіп повиненкеруватися лазерним полем, повністю вільним від шуму, що потребує вбудованого фільтра. Досі дослідникам не вдавалося знайти матеріал, який дозволяв би інтегрувати лазер, фільтр та резонатор в один чіп, кажуть розробники. Їхня гібридна технологія вирішує цю проблему. У серії експериментів вони підтвердили високу стабільність та ефективність готового пристрою.
Читати далі:
Розмір пухлини зменшили, імплантуючи «відредагований» жир
Новий сонячний елемент б'є світовий рекорд ефективності
Вже не іграшка. До чого приведе світ еволюція GPT та Midjourney
На обкладинці: художня ілюстрація вбудованого в чип квантового джерела світла. Зображення: Raktim Haldar, Michael Kues