Splątane fotony na chipie
Włosi stworzyli układ scalony z mikropierścieniem, w którym można splątać fotony. Może to być wstęp do stworzenia wielu nowych technologii. Dotychczas z łatwością uzyskiwano splątane fotony w laboratoriach, jednak ich uzyskanie w niewielkim układzie scalonym okazywało się niezwykle trudne. Teraz na łamach pisma Optica, wydawanego przez The Optical Society, dowiadujemy się o stworzeniu podzespołu, który jest na tyle mały, że zmieści się na układzie scalonym. Wspomniany podzespół powstał na bazie dobrze znanej technologii budowy mikrorezonatorów pierścieniowych. Główną zaletą naszych badań jest stworzenie nowego źródła splątanych fotonów, które jest małe, jasne i bazuje na krzemie. Średnica naszego pierścienia to zaledwie 20 mikrometrów. Wcześniej budowane pierścienie były setki razy większe - mówi Daniele Bajoni z Universita degli Studi di Pavia.
Splątane fotony mogą przynieść wiele korzyści w telekomunikacji czy maszynach liczących. Jednak by zastosować je w praktyce konieczne jest opracowanie technologii umożliwiającej użycie ich w układach scalonych, a to okazuje się niezwykle trudne. Dotychczas źródła fotonów, zwykle specjalne kryształy, udało się zminiaturyzować w wielkości kilku milimetrów. To całe rzędy wielkości zbyt dużo, by można było stosować je na układach scalonych. Ponadto takie źródła zużywają dużo energii, co dodatkowo ogranicza ich zastosowanie.
Włoscy naukowcy umieścili na układzie scalonym optyczny rezonator pierścieniowy, a fotony z lasera dostarczyli za pomocą dołączonego światłowodu. Fotony trafiają do pierścienia, w którym krążą. Powstaje tam idealne środowisko do splątania. Gdy fotony opuszczały rezonator uczeni obserwowali, że bardzo duża część z nich wykazywała cechy charakterystyczne dla splątania.
Nasze urządzenie może emitować światło o właściwościach kwantowych, jakich nigdy wcześniej nie obserwowano we wbudowanym urządzeniu. Częstotliwość, z jaką produkowane są splątane fotony jest nieosiągalna dla innych krzemowych urządzeń wbudowanych i jest porównywalna z tym, co uzyskuje się w dużych kryształach zasilanych przez potężne lasery - zapewnia Bajoni.
Komentarze (2)
antykwant, 30 stycznia 2015, 19:09
Panowie, to jakie są wasze przewidywania? Kiedy doczekamy się komputerów operujących na świetle?
Michał Wolak, 30 stycznia 2015, 20:41
Trywialna uwaga. Dla osób mających jakiekolwiek rozeznanie w temacie zupełnie lakoniczna. Ale warto napisać: Otóż dziś w kwestii technologii kwantowej jesteśmy dokładnie na poziomie lat 60-tych XX wieku w odniesieniu do technologii krzemowej. Jeżeli prawo Moore'a bedzie obowiązywało (czysto teoretycznie) również do kwantów, możecie sobie wyobrazić rozwój tej technologii na przestrzeni przyszłych lat? Pamiętacie pierwsze opowiadania Stanisława Lema, który wysyłał kosmonautów w przestrzeznie międzygwiazdowe dając im do dyspozycji mózg elektronowy (jeszcze nawet nie wspominał o BITACH) i papierową bibliotekę na statku kosmicznym, dzięki której za pomocą ksiąg i tomów mogli zbudować rampę służącą do wydostania się ze statku... Dziś czytając Dzienniki Gwiazdowe i inne wczesne dzieła Lema jesteśmy pod wrażeniem jego gigantycznej wiedzy i umiejętności przewidywania przyszłości, ale pomyślmy, że obecnie żyjemy w identycznych czasach w odniesieniu do technologii kwantowej. Oraz im podobnych - powinniśmy mieć bardzo duży dystans do tych technologii i wiedzieć o tym, że nasze dzieci (już moje 9-letnie dziecko) będzie używało w dorosłym życiu takich technologii, które dopiero dziś przewidujemy, ale nie jesteśmy nawet w stanie ich sobie jeszcze wyobrazić. Pomyślcie o fejsbuku połączonym z możliwościami telefonii komórkowej - żyjąc w latach 60-tych XX wieku. Tego wtedy nikt nie wymyślił, nikt nie był nawet blisko. Dziś nie bójmy się konstruować wizji świata naszych dzieci w ich dorosłym zyciu już teraz - im trafniej nam się uda to zrobić, tym one będą miały lepszy start. Cyborgi, sztuczna inteligencja, gwiezdne wojny, roboty, totalny brak prywatności - rozejrzycie się - to już się dzieje w tej chwili. Co będzie, kiedy technologia dostanie kilkusettysięczno-procentowego kopa w postaci kwantów? Ktoś sobie to potrafi wyobrazić? Komputery kwantowe już są na rynku. Złamanie szyfru SSL czy nawet DES jest już w zasięgu ręki. Trzeba będzie sięgnąć po inne TECHNOLOGIE, których jeszcze nie ma... Nasze dzieci mają dużo do zrobienia...