Квантовые чипы, которые до сих пор считались отдаленной перспективой, могут стать реальностью уже в скором времени.
О таком открытии сообщила группа ученых из Университета электронных наук и технологий Китая (UESTC), передает T4.
Платформой для их создания обещает стать новейшая разработка ученых из Китая, которым удалось искусственно создать источник запутанных фотонов. Именно это открытие, говорят ученые, открывает путь к созданию квантовых чипов.
Основой для их новейшей разработки стал нитрид галлия (GaN). С помощью пар запутанных фотонов можно обеспечить надежную защиту передаваемого сигнала, а также выполнять симуляции или квантовые операции. Это ученым было известно и раньше. Однако сложность процесса заключается в том, что создание запутанных фотонов — это чрезвычайно непростой процесс. Для этого нужны особые источники, которые излучают свет. К таким источникам относятся фосфид индия или нитрид галлия. Вот именно нитрид галлия и стал исходным материалом для опытов китайских ученых.
Как это работает
Китайские ученые вытравили на пленке из нитрида галлия кольцо. Радиус кольца составляет 120 мкм. Эта пленка наращена на сапфировой подложке — такая технология уже давно известна ученым. На полученное кольцо направляют луч лазера в инфракрасном диапазоне. Вследствие этого освещения некоторые фотоны попадают в кольцевую ловушку и начинают двигаться по кругу. В результате этого процесса некоторые фотоны становятся резонансными парами.
«Именно они, согласно явлению под названием четвертьволновое смешивание, порождают запутанные фотоны, которые нужны для работы квантовых систем«, — говорится в отчете китайских ученых.
В результате проведенных испытаний ученые убедились, что запутанные фотоны, полученные таким образом, ничем не хуже тех, которые образуются при использовании других источников светового излучения. То есть, эти фотоны могут стать основой для создания квантовых каналов связи и квантовых процессоров.
В то же время диапазон длин волн у такого источника света на основе нитрида галлия равен 100 нм, что значительно больше диапазона от тех источников света, которые уже используются. У них он составляет лишь 25,6 нм. Благодаря этому можно будет расширить и одновременно уплотнить каналы передачи информации.
Авторы этого открытия уверяют, что оно станет прорывом в создании квантовых фотонных схем «все на кристалле».
