Kategóriák Tech

Karnyújtásnyira a szoba-hőmérsékleten működő kvantum chip

Az információ feldolgozásához valamilyen kapcsolatra van szükség a fotonok között. Azonban ezek az apró fényrészecskék nem igazán kedvelik egymást és természetes körülmények között csak ritka esetekben keresztezik egymás útját.

Most azonban a Stevens Technológiai Intézet kutatói eddig nem látott hatásfokkal vették rá a fotonokat arra, hogy kapcsolatba lépjenek egymással. Ezzel megoldva a kvantum optikán alapuló számítás és kommunikációs technológia kifejlesztésének egyik nagy akadályát.

A kutatás eredménye egy nano méretű chip volt, ami az eddiginél sokkal nagyobb hatásfokkal és kevesebb energia felhasználásával volt képes kapcsolatot teremteni a fotonok között. A jó hatásfok mellett az alacsony energiaigény is igen nagy jelentőségű, mivel további optimalizálással, akár szobahőmérséklet mellett is lehetővé teszi a rendszer működését – amihez az elmúlt években fokozatosan egyre közelebb került a kvantum technológia.

A módszer működéséhez a kutatók lézersugarakkal bombázták a kristályban kialakított “futópálya” alakú üreget. A lézer fénye a pálya körül pattogott és idővel fotonjai között kapcsolat alakult ki, ami a hullámhosszukban is változást eredményezett.

Ez önmagában még nem egy újszerű megközelítés viszont a kutatók drámaian meg tudták növelni a működésének hatásfokát, egy szigetelő lítium-niobát alapú chip felhasználásával. Más anyagokhoz képest a lítium-niobát megmunkálása nem könnyű feladat és az üregek kialakításához nano méretű homokfúvókra volt szükség.

Még mielőtt viszont kialakították volna az üregeket a csapat magas felszültség segítségével váltakozó polaritásúvá tette az anyag bizonyos részeit – ezzel is növelve a fotonok közötti kapcsolat kialakulásának valószínűtlenét.

Amíg ezek a folyamatok már önmagukban is igen nehezek addig a kutatók kiemelték, hogy a legnagyobb nehézséget a nano méretekben történő megmunkálás pontossága jelentette – amiben az elmondásuk alapján területvezető az intézet.

A projekt következő lépésében a csapat az úgynevezett Q tényező optimalizálásán dolgozik majd, amivel előreláthatólag még lényegesen javíthatnak a módszer hatásfokán.

Ezzel a remények szerint a kutatók karnyújtásnyira kerülnek a fotoni szintű megbízható interakció generálásához, ami a elengedhetetlen a kvantum számítástechnika alapvető logikai elemeinek kialakításához.

Forrás: osapublishing.org

Megosztás

Legutóbbi tartalom

Hanggal és fénnyel együtt értek el hatalmas adatátviteli sebességet

Kutatók áttörést értek el a terahertz-es kvantum lézerek terén, melyekkel így már akár 100 Gbit/s-es adatátviteli sebességet is el tudtak…

2020-02-18

Megfelelő stimulációval is ‘felébreszthető’ az öntudat

Az idegtudomány egyik központi kérdése, hogy mi is az öntudat és hogy az agy mely részéből ered. Egy új kutatás…

2020-02-18

Már karnyújtásnyira van a fotoszintézis teljes megértése

A növények már több száz millió éve nyerik éltető energiájukat a napból, viszont az algák és a fotoszintetizáló baktériumok még…

2020-02-11

Az egyik eddigi legnagyobb rákkutató projekt megmutatja milyen mutációk állnak a betegségek mögött

Egy hatalmas nemzetközi tanulmány keretében rögzítik a rákos megbetegedések kiváltó okait, ezzel azt célozva, hogy olyan DNS hibákat tudjanak kimutatni,…

2020-02-11

A Föld keringési pályájának megváltozása is komoly szerepet játszott a tömeges kihalásokban

Egyre biztosabbak vagyunk benne, hogy a globális klímaváltozás mögött az emberi tevékenységek hatásai rejlenek és ezzel fokozatosan közelítünk a hatodik…

2020-02-11

Egyes darazsak képesek az arcfelismerésre

Egy darázs faj tagjai képesek megkülönböztetni társaikat az arcuk alapján. Ez a rovarok körében rendkívül ritka és a faj csoportos…

2020-02-03

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom