Wetenskaplikes skep nuwe toestel aan die lig van die manier vir kwantum tegnologie

Die span het 'n aansienlike verbetering op die vorige ontwerpe in fotonische stelsels via hul toestel, wat dit moontlik maak vir beheerbaar, directional vrystelling van enkele fotone en wat verstrengel state van pare quantum dots produseer.

Qubits en die belofte van quantum computing

Die belofte van kwantumrekenaars maak gebruik van die eienskappe van kwantum stukkies, "qubits", om berekeninge uit te voer. Huidige rekenaars proses en stoor inligting in stukkies óf 0'e of 1s terwyl qubits kan wees 0 en 1 gelyktydig. Dit beteken kwantumrekenaars sal veel groter computational magte bo en behalwe die klassieke rekenaars.

Wetenskaplikes is besig om verskillende opsies en ontwerpe te quantum computing 'n lewensvatbare werklikheid te maak. Een voorgestelde idee gebruik fotonische stelsels, deur gebruik te maak van kwantum eienskappe van lig op die nanoskaal, as qubits. Die Drie-eenheid span ondersoek so 'n stelsel in hul onlangs gepubliseerde artikel in die hoë-profiel joernaal Nano Letters.

Hul stelsel maak gebruik van enkele fotone van lig wat uitgestraal word in 'n beheerde mode in tyd en ruimte van kwantum emitters (nanoskaal materiaal bekend as quantum dots). Vir programme soos quantum computing, is dit nodig om die uitstoot van hierdie kolle en na produkte quantum entanglement van emissie van pare van hierdie kolle te beheer.

Kwatumverwikkeling is 'n fundamentele eienskap van kwantummeganika en vind plaas wanneer 'n paar of groep van deeltjies kwantum-meganiese gekoppel in 'n manier soos wat die kwantum toestand van elke deeltjie van die paar nie onafhanklik kan beskryf word van die toestand van die ander. In wese is, kan twee verstrengel quantum dots verstrengel fotone uitstraal.

Professor John DONEGAN, CRANN en Skool vir Fisika Drie-eenheid, het gesê:

"Die toestel werk deur die plasing van 'n metaal punt binne 'n paar nanometer van 'n oppervlak wat die quantum dots. Die punt is opgewonde oor die lig en produseer 'n elektriese veld van so 'n enorme intensiteit dat dit grootliks die aantal enkele fotone wat uitgestraal word deur die kolletjies kan verhoog . Hierdie sterk veld kan ook paartjie emissie van pare quantum dots, verstrengel hul state op 'n manier wat uniek is aan kwantum emitters van lig. "

Die ander belangrike voordeel is die meganisme waardeur die toestel werk oor huidige state-of-art fotonische toestelle vir quantum computing aansoeke.

Professor Ortwin Hess, professor van Quantum Nano Photonics in Skool vir Fisika en CRANN Drie-eenheid se, het bygevoeg: "Deur die skandering van die metaal wenk oor die oppervlak wat die quantum dots, kan ons die enkele foton emissie genereer as wat nodig is So 'n toestel is baie makliker as die huidige. stelsels wat poog om 'n metaal punt, of 'n holte in die nabyheid van 'n quantum dot los. Ons het nou verwag dat hierdie toestel en die werking daarvan 'n treffende effek op navorsing in kwantum emitters vir kwantum tegnologie sal hê. "

bron: Trinity College Dublin. "Scientists create new device to light up the way for quantum technologies." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 July 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200707113318.htm>.