Квантовые компьютеры? Демонстрация первого фотонного маршрутизатора

В основе устройства лежит атом, который может переключаться между двумя состояниями. Состояние устанавливается просто путем отправки одной частицы света — или фотона — справа или слева по оптическому волокну. Атом, в ответ, затем отражает или передает следующий входящий фотон, соответственно. Например, в одном состоянии фотон, идущий справа, продолжает свой путь влево, тогда как фотон, идущий слева, отражается назад, заставляя атомное состояние перевернуться.

В этом перевернутом состоянии атом позволяет фотонам, идущим слева, продолжать движение в том же направлении, в то время как любой фотон, идущий справа, отражается назад, снова меняя атомное состояние. Этот переключатель на основе атома управляется исключительно одиночными фотонами — никаких дополнительных внешних полей не требуется.

«В некотором смысле устройство действует как фотонный эквивалент электронных транзисторов, которые переключают электрические токи в ответ на другие электрические токи», — говорит доктор Барак Даян, глава группы квантовой оптики Института Вейцмана, в которую входят Итай Шомрони и Серж Розенблюм. Юлия Ловский, Орел Бехлер и Габриэль Гендлеман с кафедры химической физики химического факультета. Фотоны — это не только единицы, составляющие поток информации, но и те, которые управляют устройством.Это достижение стало возможным благодаря сочетанию двух современных технологий.

Один из них — это лазерное охлаждение и захват атомов. Другой — изготовление миниатюрных оптических резонаторов сверхвысокого качества на основе микросхем, которые подключаются непосредственно к оптическим волокнам. Лаборатория Даяна в Институте Вейцмана — одна из немногих в мире, которая освоила обе эти технологии.Основная мотивация усилий по разработке квантовых компьютеров — это квантовое явление суперпозиции, при котором частицы могут существовать во многих состояниях одновременно, потенциально имея возможность обрабатывать огромные объемы данных параллельно.

Однако суперпозиция может продолжаться только до тех пор, пока ничто не наблюдает и не измеряет систему, иначе она схлопнется до единственного состояния. Таким образом, фотоны являются наиболее многообещающими кандидатами на связь между квантовыми системами, поскольку они вообще не взаимодействуют друг с другом и очень слабо взаимодействуют с другими частицами.

Даян: «Путь к созданию квантовых компьютеров все еще очень долгий, но созданное нами устройство демонстрирует простую и надежную систему, которая должна быть применима к любой будущей архитектуре таких компьютеров. В текущей демонстрации отдельный атом функционирует как транзистор — — или двусторонний переключатель — для фотонов, но в наших будущих экспериментах мы надеемся расширить виды устройств, которые работают исключительно с фотонами, например, новые виды квантовой памяти или логических вентилей ».

4 комментария к “Квантовые компьютеры? Демонстрация первого фотонного маршрутизатора”

  1. Плаксина Наталья

    Поскольку крымские татары есть коренным народом Автономной Республики Крым, который есть частью Украины, то логично наделить статус регионального релизиозного праздника для мусульман на територии именно АРК, а предоставлять общегосударственный статус праздника для мусульман или иудеев, число которых в Украине очень незначительное, это только недополученные доходы Бюджета, это нецелесообразно.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *