Ученые создали нетронутый источник квантового света, который улучшит связь военных

Исследователи лаборатории армии США и Объединенного квантового института создали нетронутый квантовый источник света, который потенциально можно использовать для более качественной и безопасной связи для солдат. Эта разработка описана в исследовании «Топологический источник квантового света» в журнале Nature.

Фотоны можно использовать в нескольких областях, но лучше всего там, где нужен перенос квантовой информации, которую могут перехватить. По мнению исследователей, одна из основных частей научной задачи заключается в том, что фотоны должны быть нетронутыми и как можно более похожими, чтобы обеспечить безопасную связь.

Исследовательская группа разработала кремниевый чип, который направляет свет вокруг края устройства, где он защищен от сбоев.

«Квантовые источники, такие как тот, который продемонстрирован в наших исследованиях, являются проверенной технологией для интегрированных масштабируемых квантовых сетей на основе фотоники и квантовых информационных систем, которые требуют неразличимых фотонов», — отмечается в тексте.

Исследователи использовали кремний для преобразования инфракрасного лазерного света в пары разноцветных одиночных фотонов.

«Мы вводили свет в чип, содержащий массив мизерных кремниевых петель, и свет циркулировал вокруг каждой петли тысячи раз, прежде чем перейти к соседней петле», — объяснили они устройство разработки. По их словам, проблема с прохождением света заключается в том, что небольшие различия и дефекты в материале снижают качество фотонов.

Чтобы решить эту проблему, команда переставила петли таким образом, чтобы свет мог беспрепятственно перемещаться по краю чипа, защищая свет от сбоев.

«Эта так называемая топологическая защита использует геометрию системы, а не локальные свойства материала, чтобы направлять свет, — отмечают исследователи. — Относительно новая область топологической фотоники на сегодняшний день сосредоточена на классических, а не квантовых полях. Наша работа делает шаг вперед, демонстрируя генерацию квантового света в топологически защищенном режиме».

Дополнительным преимуществом разработанного кремниевого чипа является то, что он работает при комнатной температуре в отличие от других квантовых источников света, которые необходимо охладить.

Что касается дальнейших шагов по введению этого устройства в использование, то команда планирует улучшить источник с помощью волноводов с менее нежелательным поглощением и продолжить изучение квантовых свойств их топологической фотонной системы.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости