Ученые создали новое устройство, чтобы осветить путь для квантовых технологий

Исследователи CRANN и школьной физики в Тринити колледж Дублин создали инновационное устройство, которое будет испускать одиночные частицы света, или фотоны, из квантовых точек, которые являются ключевыми для квантовых компьютеров, квантовых коммуникаций и других квантовых приборов.

Команда добилась значительного повышения на предыдущих конструкциях в фотонных систем через их устройства, что позволяет для контролируемого, направленного излучения одиночных фотонов и которая производит перепутанных состояний пар квантовых точек.

Кубиты и обещание квантовых вычислений

Обещание квантовых компьютеров использует свойства квантовых битов — «кубитов» — для выполнения расчетов. Нынешние компьютеры обрабатывают и хранят информацию в битах либо в 0С или 1С, а кубиты могут быть 0 и 1 одновременно. Это означает, что квантовые компьютеры будут иметь гораздо больше вычислительных мощностей сверх классических компьютерах.

Ученые изучают различные варианты и проекты, чтобы сделать квантовых вычислений реальностью. Один предложил идею использует фотонных систем с использованием квантовых свойств света на наноуровне, как кубиты. Троица команда исследует такую систему в своей недавно опубликованной в громких журнал нано буквы.

Их система использует отдельные фотоны света, испускаемого контролируемым образом во времени и пространстве с квантовыми излучателями (наноразмерных материалов, известных как квантовые точки). Для приложений, таких как квантовые вычисления, необходимо контролировать выбросы из этих точек и производить квантовой запутанности выбросов от пары этих точек.

Квантовая запутанность-это фундаментальное свойство квантовой механике и возникает, когда пары или группы частиц квантово-механически связаны таким образом, что квантовое состояние каждой частицы из пары не может быть описано независимо от состояния остальных. По сути, две запутанные квантовые точки могут излучать запутанные фотоны.

Профессор Джон Донеган, CRANN и Троицкой школы физики, сказал:

«Устройство работает поместив в металлический наконечник в течение нескольких нанометров от поверхности, содержащей квантовые точки. Кончик возбужденного светом и производит электрическое поле такой огромной интенсивности, что может значительно увеличить количество одиночных фотонов, излучаемых точками. Это сильное поле также может пару выбросов от пары квантовых точек, опутывая их государствами таким образом, что является уникальным для квантовых излучателях света».

Другим существенным преимуществом является механизмом, с помощью которого устройство работает в нынешнем состоянии-из-искусства фотонных устройств для квантовых вычислений.

Профессор Ортвин Хесс, профессор квантовой нанофотоника в школе Троицы физики и CRANN, добавил: «путем сканирования металлическим наконечником по поверхности, содержащей квантовые точки, мы можем создать однофотонной эмиссионной мере необходимости. Такое устройство намного проще, чем нынешние системы, которые пытаются исправить металлическим наконечником, или полость, в непосредственной близости к квантовой точке. Теперь мы ожидаем, что это устройство и его работа будет иметь поразительное влияние на исследования в области квантовых излучателей для квантовых технологий».

сделать разницу: спонсорские возможности