Исследователи Калифорнийского технологического института (CalTech) в США разработали новый фотонный чип, способный за счет повышенной чувствительности обрабатывать данные намного быстрее, чем электронные аналоги. 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.