Этот чип способен генерировать согласованные потоки коррелированных пар фотонов — ключевых элементов для многих квантовых приложений. Новый чип является важным шагом к созданию масштабируемых «квантовых фабрик света», которые могут стать основой для разработки более сложных квантовых систем, состоящих из нескольких взаимосвязанных чипов.
«Квантовые вычисления, коммуникации и сенсоры пока находятся на пути от концепции к реальности, но это важный шаг, который демонстрирует, что мы можем создавать управляемые квантовые системы на коммерческих полупроводниковых заводах», — отметил Милош Попович, старший автор исследования и доцент кафедры электротехники Бостонского университета.
Особенность разработанной технологии заключается в интеграции стабилизирующей электроники, которая поддерживает работу квантовых источников света на чипе. В чипе реализована система, которая стабилизирует фотонные резонаторы, обеспечивая синхронизацию с входящим лазерным светом. Это решение критично для создания устойчивых и предсказуемых квантовых источников, способных генерировать фотонные пары, несмотря на изменения температуры или производственные вариации.
Каждый чип включает двенадцать таких квантовых источников, работающих параллельно, что позволяет производить высококачественное излучение. Применение встроенных нагревателей и системы управления позволяет чипу адаптироваться к внешним изменениям и сохранять стабильность работы.
Проект стал возможен благодаря тесному сотрудничеству между экспертами в области электроники, фотоники и квантовых измерений. «Для достижения таких результатов необходимы усилия специалистов в различных областях, поскольку только это позволяет перенести квантовые системы из лаборатории на масштабируемые платформы», — подчеркнул Прем Кумар, профессор Северо-Западного университета.
Исследование показывает, как создание квантовых фотонных систем на кремниевой платформе, используя коммерчески доступный процесс производства, может привести к реальному прогрессу в области квантовых технологий. Такие чипы могут стать основой для защищенных коммуникационных сетей, новых сенсорных систем и, в конечном итоге, квантовых вычислений.
Источник: https://scitechdaily.com/worlds-first-hybrid-chip-combines-electronics-photonics-and-quantum-power/
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
