Los investigadores están desarrollando iluminantes para circuitos cuánticos
Las aplicaciones de Internet cuántica se basan en la capacidad de utilizar la luz para transmitir información a través de redes de fibra óptica. Actualmente, los investigadores suecos pueden estar haciendo progresos en este tema. Han construido un chip integrado que puede producir partículas ligeras bajo demanda sin necesidad de refrigeración extrema.
La computación cuántica toma una fracción del tiempo que le toma a una computadora tradicional realizar varios cálculos al mismo tiempo, confiando en los electrones que transportan la información del qubit.
Val Zwiller, profesor KTH, y los coautores del estudio explicaron que es ventajoso usar fotones para asimilar perfectamente la computación cuántica y las redes de fibra óptica que se usan actualmente en Internet.
“El enfoque fotónico proporciona un vínculo natural entre la comunicación y la computación”, dijo.淭esto es importante porque el objetivo final es transmitir información cuántica procesada usando luz.滭/p>
Para promover la capacidad de los fotones para entregar Cubit On-demand, los sistemas cuánticos deben emitirse con un enfoque determinista. Esto se puede lograr a temperaturas muy bajas con átomos artificiales, pero los investigadores ahora están informando formas de lograrlo a temperatura ambiente en circuitos integrados ópticos.
Este enfoque novedoso permite que el emisor de fotones se coloque exactamente en un circuito óptico integrado que recuerda al cable de cobre para la electricidad, pero explicado por Ali Elshaari, profesor asociado en KTH, coautor de la investigación sobre transporte de luz. Que hacer.
El equipo derivó las propiedades de emisión de fotones individuales del nitruro de boro hexagonal (hBN) del material en capas. hBN es un compuesto que se utiliza con frecuencia en aplicaciones como cerámica, aleaciones, resinas, plásticos y cauchos y es autolubricante. Combinaron el material con una guía de ondas de nitruro de silicio para inducir la emisión de fotones.
Los circuitos cuánticos con luz normalmente funcionan a temperaturas muy bajas usando una sola fuente de fotones, como un átomo, oa temperatura ambiente, usando una fuente aleatoria de fotones únicos, agregó Elshaari. En contraste con el método típico, el enfoque creado con KTH facilita circuitos ópticos que emiten partículas de luz bajo demanda a temperatura ambiente.
“Los circuitos ópticos existentes que operan a temperatura ambiente no saben cuándo se producirá un solo fotón sin mediciones preliminares”, dijo Elshaari.淲Hemos realizado un proceso determinista que coloca con precisión un emisor de partículas de luz que opera a temperatura ambiente en un circuito fotónico integrado.滭/p>
El grupo recordó haber emparejado un emisor de fotón único hBN con una guía de ondas de nitruro de silicio y estableció una técnica para obtener imágenes de emisores cuánticos. A continuación, adoptamos un enfoque híbrido y desarrollamos un circuito fotónico que tiene en cuenta la posición de la fuente de luz cuántica mediante la combinación de pasos que incluyen la litografía por haz de electrones y el grabado, manteniendo la alta calidad de la luz cuántica.
El desarrollo del investigador puede conducir a un proceso llamado integración híbrida. Esto significa que un solo emisor de fotones, como un átomo, podría incorporarse a una plataforma fotónica que no puede emitir de manera efectiva bajo demanda.
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