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

Célegyenesben Kína a 2020-as károsanyag kibocsátási célkitűzéseiben

A University College London kutatónak közreműködésével készített felmérés szerint jelentős mértékben csökkent 2014 és 2017 között a kínai hőerőművek károsanyag…

2019-10-11

Trópusi erdőben találtak új antibiotikumot

A Rutgers Egyetem kutatói egy nemzetközi közreműködés keretében felfedeztek egy új antibiotikumot, amit a mexikói trópusi erdők talajában élő baktériumok…

2019-10-11

24,8 százalékos hatásfokot értek el az olcsó perovszkit alapú nap celláknál

A kínai Nanjing és a kanadai Toronto Egyetemek kutatócsapatának sikerült elkészítenie egy teljes perovszkit tandem nap cellát. Az új celláról…

2019-10-11

Az első exobolygó felfedezője szerint a benépesítésük lehetetlen feladat lenne

Michel Mayor, svájci Nóbel-díjas kutató szerint az emberek soha nem fogják benépesíteni a Naprendszeren kívül eső bolygókat, mivel ahhoz túl…

2019-10-11

Új szintre lépett a lítium-szén dioxid akkumulátorok fejlesztése

A lítium-szén dioxid akkumulátorokon alapuló energiatározó rendszerek azért vívtak ki elismerést maguknak az elmúlt években, mivel elméletileg akár hétszer magasabb…

2019-10-03

2000 atom volt egyszerre két helyen az új kvantum rekordnál

A Bécs és a Basel Egyetemek közreműködésében eddig nem látott méretekben tesztelték a kvantum szuperpozíció elméletét. A kísérletben összesen több…

2019-09-26

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom