Ученые впервые получили квантовый свет с помощью модульного источника на основе волноводного усилителя. Они считают, что это важный шаг на пути к созданию более быстрых и практичных оптических квантовых компьютеров.
«Наша цель — значительно улучшить обработку информации путем создания более быстрых квантовых компьютеров, которые могут выполнять любые виды вычислений без ошибок, — отметил член исследовательской группы Кан Такасе из Токийского университета. — Хотя существует несколько способов создания квантового компьютера, подходы на основе света являются многообещающими, поскольку такой процессор может работать при комнатной температуре, а вычислительный масштаб можно легко расширить».
В научном журнале Optics Express группа исследователей из Японии описала созданный ими модуль волноводного оптического параметрического усилителя (OPA) для квантовых экспериментов. Сочетание этого устройства со специально разработанным детектором фотонов позволило сгенерировать состояние, которое представляет собой суперпозицию когерентных состояний.
Сжатый свет непрерывной волны используется для генерации различных квантовых состояний, необходимых для вычислений. Для достижения наилучшей производительности вычислений источник сжатого света должен обладать очень низким уровнем потерь света и включать широкий диапазон частот.
«Мы хотим увеличить тактовую частоту оптических квантовых компьютеров, которые могут достичь терагерцовых частот, — отмечают исследователи. — Более высокие тактовые частоты позволяют быстрее выполнять вычислительные задачи и сократить линии задержки в оптических схемах. Это делает квантовые компьютеры более компактными, а также облегчает разработку и стабилизацию всей системы».
Они использовали нелинейные оптические кристаллы для генерации сжатого света, но обычные устройства не генерируют квантовый свет со свойствами, необходимыми для более быстрых квантовых вычислений. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи из Токийского университета разработали OPA на основе устройства волноводного типа, которое достигает высокой эффективности, ограничивая свет узким кристаллом.
Сейчас исследователи изучают возможность сочетания высокоскоростных методов измерения с новым волноводным OPA, чтобы приблизиться к своей цели — создания сверхбыстрого оптического квантового вычислителя.
Читать далее
Спустя десять лет работы ученые усомнились в стандартной модели физики
Внутри Земли есть еще «планета»: как она спасла зарождающуюся жизнь
Температура Нептуна начала резко колебаться: астрономы не знают почему