Квантен чип зачувува повеќе фотони истовремено

Истражувачи од Универзитетот во Илиноис развија нанофотонска платформа на чип што може да зачува повеќе фотони истовремено, со задржување на нивната квантна информација подолго од една микросекунда.

Фотоните се носители на квантната информација, но во квантните системи често мора привремено да се „сопрат“ додека побавните операции завршат. На класичен начин, тоа би барало подолги оптички патеки, што ја зголемува веројатноста фотоните да бидат апсорбирани.

Новиот уред користи наноскопски брановод изработен од тенкослоен литиум-ниобат, материјал што овозможува силно ограничување на светлината, ниски оптички загуби и производство на големи полупроводнички подлоги. Брановодот е легиран со атоми на ербиум, кои имаат погодни квантни својства.

Со подеслив ласер, истражувачите ги распоредиле атомите во правилен спектрален образец познат како атомски фреквентен чешел. Овој образец им овозможува на атомите привремено да ги „фатат“ пристигнатите фотони и да ги ослободат по однапред определено време.

Експерименталната платформа покажала верно зачувување на квантната информација и можност за складирање повеќе фотони во исто време. Според истражувачите, пристапот е погоден за повторливо производство и би можел да придонесе кон развој на квантни мемории интегрирани во чипови, квантни компјутери и комуникациски мрежи.

Сепак, за практична примена ќе бидат потребни поголема ефикасност при повторното извлекување на фотоните и подолги времиња на складирање. Тимот планира да го подобри фреквентниот чешел и да испита изотопи на ербиум што се поотпорни на шум.