science >> Wetenschap >  >> Fysica

Quantum optische microkammen

Geïntegreerde ringresonatorschakeling die wordt gebruikt om kwantum optische frequentiekammen te genereren. Krediet:Swinburne University of Technology

Compacte kwantumapparaten kunnen worden ingebouwd in laptops en mobiele telefoons, mede dankzij kleine apparaten die kwantum optische micro-kammen worden genoemd.

Quantum optische microkammen zijn apparaten die zeer scherpe, precieze lichtfrequenties genereren op gelijke afstand van elkaar - een beetje zoals de tanden van een kam. Ze kunnen ultrasnelle processen mogelijk maken en kunnen een belangrijk onderdeel zijn van kwantumcomputersystemen.

In een overzichtsdocument over de ontwikkeling van deze apparaten, Professor David Mos, Directeur van het Center for Micro-Photonics (CMP) in Swinburne beschrijft de vooruitgang die is geboekt om deze apparaten kleiner en draagbaar genoeg te maken om op een chip te worden opgenomen.

"Deze apparaten zullen een ongekend niveau van verfijning mogelijk maken bij het genereren van verstrengelde fotonen op een chip - een belangrijke doorbraak die, Naar mijn mening, zou heel goed de zoektocht naar het bereiken van zogenaamde 'quantum suprematie' kunnen versnellen - kwantumapparaten die het vermogen hebben om functies uit te voeren die verder gaan dan het vermogen van conventionele elektronische computers", zegt professor Mos.

Een belangrijke uitdaging voor kwantumwetenschap en -technologie is het ontwikkelen van praktische grootschalige, systemen die nauwkeurig kunnen worden bestuurd. Quantum optische microkammen zorgen voor een unieke, praktisch en schaalbaar raamwerk voor kwantumsignaal- en informatieverwerking om de code te helpen kraken voor ultraveilige telecommunicatie en kwantumcomputing enorm vooruit te helpen.

Quantum optische microkammen hebben een recordcomplexiteit en verfijning bereikt in de fotonquantumversie van een klassiek computerbit, een QuDit, die kan worden gegenereerd en bestuurd in de kleine ruimte van een computerchip.

Deze doorbraken hebben aangetoond dat compacte, zeer complex kwantum kan bestaan ​​buiten grote laboratoria, het openen van de mogelijkheid dat uiteindelijk kwantumapparaten kunnen worden gebruikt in laptops en mobiele telefoons, brengt de visie van krachtige optische kwantumcomputers voor dagelijks gebruik dichterbij dan ooit tevoren.