Loading...

Наночипы для мгновенных квантовых вычислений: ученые заставят фотоны взаимодействовать

social_swirls Наночипы для мгновенных квантовых вычислений: ученые заставят фотоны взаимодействовать

Для обработки информации фотоны должны взаимодействовать. Однако элементарные частицы не имеют ничего общего друг с другом, проходя мимо и не влияя друг на друга. Теперь исследователи Технологического института Стивенса пытаются заставить фотоны взаимодействовать. Это станет решающим шагом на пути к реализации долгожданных технологий квантовых вычислений, связи и дистанционного зондирования Земли.

Команда под руководством Юпина Хуанга, доцента физики и директора Центра квантовой науки и техники, приближает человечество к этой цели с помощью наночипа. Он облегчает взаимодействие фотонов с гораздо большей эффективностью, чем любая предыдущая система. По словам Хуанга, они раздвигают границы физики и оптической инженерии, чтобы приблизить квантовую и полностью оптическую обработку сигналов к реальности.

Для достижения желаемого результата команда физиков выпустила лазерный луч в микропустоту в форме гоночного трека. По мере того, как лазерный свет отражается от дорожки, его ограниченные фотоны взаимодействуют друг с другом, создавая гармонический резонанс. Благодаря ему происходит изменение длины волны некоторой части циркулирующего света.

Хотя ранее подобные эксперименты уже ставили, данная группа исследователей добилась большей эффективности, используя чип из ниобата лития. Этот материал уникальным способом взаимодействует со светом. В отличие от кремния, ниобат лития трудно смешать с обычными реактивными газами. Прежде чем определить структуру гоночного трека, ученым нужно было применить высоковольтные электрические импульсы для создания тщательно откалиброванных участков переменной полярности.

читайте также

Именно они меняют способ перемещения фотонов по дорожке, увеличивая вероятность их взаимодействия друг с другом. Хуанг и его коллеги стремятся повысить способность кристаллической трассы ограничивать рециркуляцию света, известную как Q-фактор. Команда уже определила способы увеличения Q-фактора по крайней мере в 10 раз, но каждый уровень делает систему более чувствительной к незаметным колебаниям температуры – на несколько тысяч градусов – и требует тщательной доработки.

Если опыт получится, система создаст множество мощных квантовых вычислительных компонентов, которые могут выдавать несколько решений одной и той же проблемы одновременно, позволяя выполнять расчеты в считанные секунды, на решение которых могут уйти годы.


Добавьте нас в свой TELEGRAM

Оцените наши новости и мир вокруг них
ДОБАВИТЬ