Natuurkundigen van de Universiteit van Alberta hebben technologie ontwikkeld die gegevens van microgolven kan vertalen naar optisch licht - een vooruitgang die veelbelovende toepassingen heeft in de volgende generatie supersnelle kwantumcomputers en veilige glasvezeltelecommunicatie.

"Veel kwantumcomputertechnologieën werken in het microgolfregime, terwijl veel kwantumcommunicatiekanalen, zoals glasvezel en satelliet, werken met optisch licht, " legde Lindsay LeBlanc uit, die de Canada Research Chair in Ultracold Gasses for Quantum Simulation bekleedt. "We hopen dat dit platform in de toekomst kan worden gebruikt om kwantumsignalen tussen deze twee regimes om te zetten."

De nieuwe technologie werkt door een sterke interactie tussen microgolfstraling en atomair gas te introduceren. De microgolven worden dan gemoduleerd met een audiosignaal, coderen van informatie in de magnetron. Deze modulatie wordt door de gasatomen geleid, die vervolgens worden gesondeerd met optisch licht om het signaal in het licht te coderen.

"Deze overdracht van informatie van het microgolfdomein naar het optische domein is het belangrijkste resultaat, "zei LeBlanc. "De golflengten van deze twee draaggolfsignalen verschillen met een factor 50, 000. Het is niet eenvoudig om het signaal tussen deze regimes om te zetten, maar deze transfer bewijst dat dit mogelijk is."

LeBlanc en onderzoekers in haar lab, waaronder afgestudeerde student Andrei Tretiakov en student Timothy Lee, werkte nauw samen met natuurkundige John P. Davis en zijn onderzoeksgroep, waaronder afgestudeerde student Clinton Potts, om de technologie te ontwikkelen.

LeBlanc en Davis maken deel uit van Quanta, een NSERC CREATE-programma dat is ontworpen om afgestudeerde studenten op te leiden in opkomende kwantumtechnologieën.

"Dit idee ontstond door gesprekken en ontmoetingen binnen de Quanta-groep - en het bleek net zo goed of beter te werken dan we eerst hadden verwacht, ', aldus Le Blanc.

"Dit soort ontdekkingsgestuurd onderzoek kan zeer vruchtbaar zijn, en ons naar nieuwe mogelijkheden leiden."

De studie, "Atomaire microgolf-naar-optische signaaltransductie via magnetische veldkoppeling in een resonante microgolfholte, " werd gepubliceerd in Technische Natuurkunde Brieven .