За първи път квантов източник на светлина е изцяло интегриран в чип
Международен екип от откриватели е първият, който съумя напълно да интегрира квантов източник на светлина в един единствен чип. По този метод размерът на източника се понижава над 1000 пъти, което усъвършенства възпроизводимостта, дълготрайната непоклатимост, мащабируемостта и евентуално проправя пътя за всеобщото му произвеждане. Всички тези характерности са нужни за действителното внедряване на квантовите процесори.
Квантовите битове (или кубитите) са главните детайли на квантовите компютри и квантовия интернет. Техни източници могат да бъдат и фотоните, които се генерират от квантови светлинни източници. Вградената в чипа фотоника се трансформира във водеща технология за обработка на оптичните квантови положения, защото е компактна, надеждна и дава опция за слагането на доста детайли в един фотонен чип. В самия чип от сходен жанр светлината се насочва благодарение на извънредно компактни структури, които се употребяват за основаване на фотонни квантови компютърни системи.
Досега обаче източниците на светлина изискваха външни и тромави лазерни системи, които са сложни за потребление отвън лабораториите, споделя Phys.org. Екип от учени от университета „ Лайбниц “ в Хановер, Германия, университета „ Твенте “ в Холандия и стартъпа QuiX Quantum са преодолели това затруднение благодарение на напълно нова архитектура за чипове и новаторски интегрирани платформи. Създаденият от тях квантов светлинен източник се побира напълно в един единствен чип и излъчва заплетени кубитови положения.
„ Кубитите са доста чувствителни към шума. В чипа би трябвало свободно да се движи лазерно лъчение, изцяло свободно от звук, което изисква филтър в чипа. Досега бе доста мъчно да се интегрират лазерът, филтърът и резонаторът в един и същи чип, защото липсваше нужният неповторим материал, който да се употребява за производството на тези съставни елементи и да предлага нужната успеваемост “, съобщи Рактим Халдар, един от откривателите.
Решението е хибридна технология, която съчетава лазер от индиев фосфид, филтър и резонатор от силициев нитрид – всичко това в един чип. В него се прави импровизиран нелинеен развой, вследствие на който от лазерното поле пораждат два фотона. Всеки от тях е в суперпозиция, двата са заплетени и могат да съхраняват квантова информация.
Благодарение на тази архитектура се реализира висока успеваемост и продуктивност, нужни за квантовите компютри и квантовия интернет. Вече е допустимо лазерът да се интегрира с другите детайли на чипа, като целият нужен светлинен източник е по-малък от монета от едно евро. Освен това откритието на учените доста ще понижи индустриалните разноски.
Друг значим миг е, че за разлика от Гугъл, който употребява кубити при криогенни температури, препоръчаната нова фотонна система за генериране на заплетени фотони, може да работи при стайна температура.
