27 октября 2021
Свет — одна из возможностей создать квантовый компьютер. Одиночные фотоны и атомы работают в масштабах квантовой физики, и учёные научились с этим управляться. Другое дело, что современный оптический квантовый вычислитель — это довольно большая установка с лазерами, зеркалами, линзами и многим другим. Миниатюризация этого хозяйства затруднена, но учёные из США сделали в этом направлении значительный шаг.
Источник изображения: Ogulcan Orsel, University of Illinois Urbana-Champaign
Исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн предложили оптический изолятор на чипе, многократно уменьшив размеры этого элемента по сравнению с существующими приборами. Оптический изолятор предотвращает распространение света в обратном направлении, что обычно происходит в любых средах для транспортировки фотонов. В масштабных установках обычно применяются магнитооптические изоляторы, но чип и сильные магнитные поля — это вещи несовместимые. Либо одно, либо другое.
Учёные из Иллинойса нашли возможность обойти проблему миниатюризации и одновременно обеспечить работу оптического изолятора. Для этого они предложили использовать звуковые волны, которые раньше были замечены в прямом воздействии на фотоны.
Предложенная исследователями схема оптического изолятора для чипа выглядит как кольцевой (на рисунке — овальный) звуковой резонатор, к которому подводятся оптические волноводы. Испускаемый лазером свет (фотоны) проходят через область с резонатором и идут дальше. Выяснилось, что при такой схеме обратно по световоду отражается только один из 10 тыс. фотонов. Фотоны не поглощаются и не отражаются, а просто проходят дальше, что делает решение потенциально ключевым элементом для дальнейшей миниатюризации квантовых оптических процессоров. Более того, резонатор можно создать таким, чтобы он пропускал строго заданную длину волны света, что открывает возможность тонкой настройки чипа на этапе производства.
«Простота изготовления является ключевым фактором — с нашим подходом вы можете печатать оптические изоляторы, которые хорошо работают для любой длины волны, которая вам нужна, и все это на одном чипе в одно и то же время. Это просто невозможно при других подходах», — сказал соавтор исследования Огулкан Орсел (Ogulcan Orsel), аспирант кафедры электротехники Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн.
—
Хочешь узнать больше - читай отзывы
← Вернуться на предыдущую страницу
Княжа родина Монако попозувала для сімейного портрета. Фото 10 июля 2025
Княгиня Монако Шарлін разом із князем Альбером ІІ відвідала графство Карладес, яке перейшло в управління Монако у 1643 році за рішенням французького короля Людовика XIII.
64-річний Х'ю Грант насмішив мережу, закунявши в королівській ложі на Вімблдоні 10 июля 2025
Х'ю Грант із дружиною Анною Еберштейн відвідали 10-ий день Вімблдону
Бєдняков, Сумська та інші зірки опинилися під масованою атакою Києва. Жахливі фото 10 июля 2025
"Я сказав їй, що все буде добре, але..." Бєдняков, Сумська та інші зірки опинилися під масованою атакою Києва. Жахливі фото Вид з вікна деяких знаменитостей після обстрілу лякає