Об этом сообщает портал SciTechDaily. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
По мере того, как современные вычислительные и информационные микроустройства становятся все меньше и мощнее, они сталкиваются с некоторыми фундаментальными ограничениями, налагаемыми законами квантовой физики. Из-за этого будущее всей отрасли в большей степени может быть связано с фотоникой - основанной на свете альтернативой традиционной электронике.
Фотоника основана на тех же принципах работы вычислительных устройств, но заменяет электроны в них фотонами. У этого пути есть огромное потенциальное преимущество в том, что фотонные устройства могут обрабатывать данные намного быстрее, чем их электронные аналоги, в том числе для квантовых компьютеров.
В настоящее время в этой области все еще очень активно проводятся фундаментальные исследования, а важные устройства, необходимые для практического применения, пока что отсутствуют. Тем не менее, новый фотонный чип, разработанный в Калифорнийском технологическом институте, может стать крупным прорывом, особенно для создания фотонных квантовых процессоров. Он может генерировать и измерять квантовые состояния света способами, которые ранее были возможны только с громоздким и дорогим лабораторным оборудованием.
Основой нового чипа служит ниобит лития - соль, кристаллы которой находят множество применений в оптике. Одна сторона чипа генерирует так называемые сжатые состояния света - определенные положения на квантовом уровне, не искажаемые «шумом». На другой стороне чипа эти состояния фиксируются.
«Качество квантовых состояний, которых мы достигли, превосходит требования к квантовой обработке информации, которая раньше была результатом задействования громоздких экспериментальных установок», - отметил Алиреза Маранди, доцент электротехники и прикладной физики в CalTech.
По словам Маранди, эта технология указывает путь к возможной разработке квантовых оптических процессоров, работающих на терагерцовой тактовой частоте. Для сравнения -это в тысячи раз быстрее нынешнего микроэлектронного процессора MacBook Pro.
Исследователи CalTech считают вполне возможным, что технологии, основанные на их новом чипе, найдут практическое применение в области связи, зондирования и квантовых вычислений в ближайшие пять лет.