Создан первый интегральный источник фотонов

6 0 Создан первый интегральный источник фотонов

Физики из Бристольского и Трентского университетов разработали первый источник фотонов, который найдет применение в технологиях квантовой фотоники. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Communications.

Квантовая фотоника — относительная молодая область физики, открытия в которой, тем не менее, могут оказать значительное влияние на современную науку и общество. Основанные на устройствах квантовой фотоники вычислительные системы будут в разы мощнее современных суперкомпьютеров и смогут решать задачи, например, по поиску новых материалов и лекарственных препаратов.

рамблер без рекламы

рамблер без рекламы

рамблер без рекламы

читайте рамблер без рекламы

читайте рамблер без рекламы

читайте рамблер без рекламы

Интегрированные устройства квантовой фотоники — это перспективная платформа для развития квантовых технологий. Все это благодаря их способности генерировать фотоны — кванты света — и управлять ими в сложных оптических схемах. Использование КМОП — набора полупроводниковых технологий построения интегральных микросхем — позволяет интегрировать схемы, эквивалентные тысячам оптических волокон и компонентов, в один чип размером несколько миллиметров.

Использование интегрированной фотоники для разработки масштабируемых квантовых технологий пользуется большим спросом. Важная проблема, которая ограничивает масштабирование интегрированной квантовой фотоники, это отсутствие внутрипроцессорных источников, способных генерировать одиночные фотоны. Без таких источников ошибки в квантовых вычислениях быстро накапливаются при увеличении сложности схемы, в результате чего вычисления перестают быть надежными. Кроме того, оптические потери в источниках ограничивают число фотонов, которые квантовый компьютер может создавать и обрабатывать.

Теперь исследователи из Бристольского университета нашли способ решить эту проблему. Они разработали первый интегрированный источник фотонов, совместимый с большими устройствами квантовой фотоники. Для достижения высокого качества фотонов ученые создали новую методику, которая получила название «интермодальное спонтанное четырехволновое смешение». Этот метод предполагает нелинейную интерференцию нескольких мод света, распространяющегося через кремниевый волновод. В результате этого создаются идеальные условия для генерации одиночных фотонов.

Испытания источника показали его высокую эффективность и потенциальную применимость в реальных схемах. Кроме того, по словам авторов, новое устройство можно изготовить с помощью уже использующихся в промышленности КМОП-технологий. Это значит, что новый источник фотонов в скором времени может стать частью вычислительных устройств нового поколения.

Источник: news.rambler.ru

Похожие статьи

В Италии нашли древний объект, за которым «охотились» 100 лет

В Италии сотрудники Главного управления археологии, изобразительного искусства и ландшафта города Вероны раскопали великолепную мозаику древнеримской виллы,...

28.05.20 3 1

Астрономы нашли недостающую материю Вселенной

Изучая загадочные радиоимпульсы, посылаемые далекими галактиками, астрономы поняли, что «недостающая» материя, которую ученые искали почти тридцати лет,...

27.05.20 3 1

Ученые реконструировали атмосферу над Атлантикой

Сотрудники Института океанологии РАН создали уникальный трехмерный массив данных о состоянии атмосферы в Северной Атлантике за последние...

27.05.20 2 1

Статуя знаменитого полководца в натуральную величину найдена в Японии

В Японии в храме Омияджинджа в Осаке обнаружена выполненная в натуральную величину деревянная статуя Тойотоми Хидэеси (1537-1598 гг.) — легендарного военачальника,...

27.05.20 2 1

Ученые оценили масштабы происходящего массового вымирания

Биологи построили модель филогенетических связей между видами животных и оценили масштабы сокращения глобального биоразнообразия, связанного с деятельностью...

27.05.20 3 1

Названы страны с «биологическим преимуществом» перед коронавирусом

Ученые из Университета Суонси заявили, что мужчины с более длинными безымянными пальцами на руках сталкиваются с риском смерти от COVID-19 намного реже.

26.05.20 5 1

Самое интересное в рубрике