tgoop.com/RUSmicro/7096
Last Update:
🇨🇦 Горизонты технологий. Квантовые вычисления. Кремниевая фотоника. Канада
Кремниевый чип, как ожидается, сможет "переводить" радиоизлучение в свет и обратно
Исследователи Университета Британской Колумбии (UBC) работают над созданием кремниевого чипа, способного преобразовывать радиосигналы в свет и обратно. Заявляется, что экспериментальный чип будет способен преобразовать до 95% сигнала причем «практически без зашумления». В отдаленной перспективе это может сделать передачу информации более быстрой и безопасной, чем сегодня, обеспечив возможность построения квантового интернета. Об этом пишет InterestingEngineering.
Для этого необходимо научиться преобразовывать СВЧ излучение в оптические сигналы и обратно, не нарушая квантовую связь между запутанными частицами. (Используется принцип резонансного взаимодействия СВЧ- и оптических сигналов через уровни энергии электронов).
Над решением этой задачи работает немало групп исследователей, но пока что результаты были скромными: либо добавляется много шумов, либо преобразование работает только в одном направлении, либо требуется создавать настолько тепличные условия, что о перспективах практического использования говорить не приходится.
Команда UBC придумала путь к решению проблемы, основанный на кремниевом кристалле, похожем на те, что находятся в привычных нам микросхемах, но с намеренно добавленными в него магнитными микродефектами (такие дефекты можно создать, например, ионной имплантацией).
Эти дефекты выступают специфическими ловушками, в которых находятся электроны. Если СВЧ-сигнал, используемый в квантовых вычислениях, и оптический сигнал, который можно передавать по линиям связи, настроить так, чтобы они соответствовали уровням энергии захваченных в ловушки электронов, можно будет переключать состояния электронов без поглощения ими энергии. Электроны в этой ситуации, по сути, обеспечат точное преобразование одного типа сигнала в другой, причем эффективно. В частности, чип сможет преобразовать до 95% сигнала практически не внося шумов, что является значительным шагом вперед. Самое главное – устройство сохранит запутанность частиц и сможет работать в обоих направлениях. Энергия, необходимая для работы такого чипа – миллионные доли ватта. При условии, что используются материалы, поддерживающие сверхпроводимость.
Если исследователи сумеют реализовать свои идеи в кремнии (что обеспечит совместимость технологии с современными техпроцессами), это позволит быстро добиться практического внедрения технологии. Что позволит увеличить дальнодействие квантовых сетей связи, а в перспективе обеспечит возможности связывания квантовых компьютеров в разных странах с использованием квантовой запутанности. Это позволит создать более защищенный интернет, а также сверхмощные вычислительные инструменты – чем не основа для создания того ИИ, который возьмет на себя задачи по управлению человечеством.
Исследователи не сообщают, когда они надеются создать действующее устройство на основе ФИС, но сам факт работы над ним интересен и важен сам по себе.
@RUSmicro
BY RUSmicro
Share with your friend now:
tgoop.com/RUSmicro/7096