Een team van onderzoekers met leden van de Universit'e Paris-Saclay, de Universiteit van Ulm en het Institute of Quantum Technologies heeft een on-chip circuit ontwikkeld dat tot zes microgolffotonen tegelijkertijd produceert. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review X , beschrijft de groep hoe ze het apparaat hebben gebouwd, hoe goed het werkte en het mogelijke gebruik ervan als een efficiëntere manier om verstrengelde deeltjes te produceren.

In de afgelopen jaren hebben wetenschappers en ingenieurs meerdere toepassingen gevonden voor verstrengelde deeltjes en hebben ze gezocht naar een manier om ze efficiënter te produceren. Ze worden meestal gemaakt met een apparaat dat een enkel foton splitst in twee fotonen, elk met minder energie. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers een andere benadering gekozen:met behulp van een supergeleidend circuit.

Het circuit is ontworpen met behulp van een Josephson-junctie, een spoelinductor en een condensator geplaatst op een chip ter grootte van een basis. Een Josephson-junctie is een apparaat met twee stroken supergeleiders die op korte afstand van elkaar op een grondplaat zijn geplaatst. Daartussen wordt dan een isolerende barrière geplaatst. Door spanning op een van de strips aan te brengen, wordt de spanning door de isolator geduwd, waar Cooper-elektronenparen worden gecreëerd. Deze tunnelen door de barrière en de hoeveelheid energie die ze hebben is afhankelijk van de hoeveelheid aangelegde spanning.

In het nieuwe circuit waren de spoelinductor en de condensator zo afgestemd dat ze zouden resoneren op microgolffrequenties, en het aantal fotonen dat door het apparaat werd uitgezonden, was afhankelijk van de aangelegde spanning. Het apparaat is in staat om zes fotonen tegelijk te produceren. De onderzoekers hebben de fotonen niet getest om te bepalen of ze verstrengeld waren, maar denken dat ze waren gebaseerd op eerdere experimenten die ze hadden uitgevoerd. Ze hebben ook niet geprobeerd het apparaat aan te passen om te bepalen of er meer dan zes fotonen konden worden geproduceerd. Er zijn meer tests nodig, maar als het apparaat werkt zoals gehoopt, kan dit het begin zijn van een nieuwe golf van onderzoek op basis van groepen verstrengelde deeltjes. + Verder verkennen

Onderzoekers demonstreren nieuw type laser

© 2022 Science X Network