Naukowcy tworzyć nowe urządzenie do oświetlenia drogi dla technologii kwantowych

Zespół dokonał znaczącej poprawy w poprzednich wzorów w systemach fotonicznych za pomocą urządzenia, które pozwala na kontrolowany, kierunkowej emisji pojedynczych fotonów, które produkuje i splątanych stanów par kropek kwantowych.

Qubity i obietnica komputerów kwantowych

Obietnica komputerów kwantowych wykorzystuje właściwości bitów kwantowych „qubitach” do wykonywania obliczeń. Obecny proces komputery i przechowywanie informacji w bitach albo 0s lub 1s, natomiast qubitach może być 0 i 1 jednocześnie. Że komputery kwantowe środki będą miały znacznie większe moce obliczeniowe i wyżej ponad komputerów klasycznych.

Naukowcy badają różne opcje i wzorów, aby kwant obliczeniowej realną rzeczywistość. Jednym z proponowanych pomysł wykorzystuje systemy fotoniczne, wykorzystując właściwości kwantowe światła w nanoskali, jak qubitach. Zespół Trinity bada taki system w swoim niedawno opublikowanym artykule w głośnych czasopiśmie Nano Letters.

Ich układ wykorzystuje pojedynczych fotonów światła emitowanego w sposób kontrolowany w czasie i przestrzeni z nadajników kwantowej (materiały znane w nanoskali, jak kropki kwantowe). Dla takich zastosowań, jak przetwarzania kwantowej, konieczne jest kontrolowanie emisji z tych punktów i wytworzenia splątania emisji z par tych punktów.

Splątania jest podstawową właściwością mechaniki kwantowej i występuje, gdy para lub grupę cząstek są związane kwantowej mechanicznie w taki sposób, że stan kwantowa każdej cząsteczki pary nie można określić niezależnie od stanu innych. Zasadniczo dwa splątane Kropki kwantowe mogą emitować splątanych fotonów.

Profesor John Donegan, CRANN i Szkoła Trójcy Fizyki, powiedział:

„Urządzenie działa umieszczając końcówkę metalu w kilku nanometrów powierzchni zawierających kropki kwantowe. Końcówka jest wzbudzane przez światło i wytwarza się pole elektryczne w takiej olbrzymiej intensywnością, która może znacznie zwiększyć liczbę pojedynczych fotonów emitowanych przez kropki . To silne pole może również emisja pary z par kropek kwantowych, oplatających ich stanów w sposób, który jest unikalny dla emiterów kwantowej światła.”

Kolejną znaczącą zaletą jest mechanizmem, za pomocą którego urządzenie działa na aktualny stan techniki w-fotonicznych urządzeń dla zastosowań kwantowej komputerowej.

Prof Ortwina Hess prof Quantum Nanofotoniki w szkole Trójcy Fizyki i CRANN dodaje: „skanując końcówkę metalową na powierzchni zawierającej kropki kwantowe, możemy wygenerować pojedynczej emisji fotonów wymagane Urządzenie takie jest znacznie prostsze, niż prąd. systemy, które próbują rozwiązać końcówkę metalu lub wnękę, w bliskiej odległości od kropki kwantowe. obecnie oczekujemy, że to urządzenie i jego działanie będzie miało wpływ na uderzające badań emiterów kwantowej dla technologii kwantowych „.

źródło 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>.