Фахівці з Університету Монаша (Австралія) створили нанофотонну схему, яка об’єднує генерацію, спрямування та зчитування світлових імпульсів в одному чіпі.
Цей пристрій побудований на основі ультратонких матеріалів, товщина яких складає всього кілька атомів. Інженери інтегрували ці матеріали зі спеціально розробленими наноструктурами (метаповерхнями), що дозволило контролювати світло на рівні окремих квантових станів.
Ілюстрація фотонного чіпа. Джерело: monash.edu.
Головна перевага — функціонування при кімнатній температурі. На відміну від більшості сучасних квантових платформ, які потребують кріогенного охолодження.
Розробка належить до валлітроніки — галузі, що використовує долинний ступінь свободи електронів у кристалі для кодування інформації. Ця квантова властивість дозволяє формувати стабільні оптичні сигнали, які можна направляти та перетворювати на електричний відгук.
Автори дослідження зазначають, що їхня команда вперше успішно реалізувала повний цикл у компактній фотонній схемі: від генерації «долинних» сигналів до їх обробки та зчитування. Раніше ці компоненти функціонували окремо.
Як демонстрацію, чіп одночасно закодував та обробив два різні зображення, підтверджуючи можливість паралельної роботи з кількома інформаційними потоками.
Вчені вважають цю технологію перспективною основою для розробки масштабованих квантових комп’ютерів, енергоефективних систем штучного інтелекту та високошвидкісного оптичного зв’язку.
Нагадаємо, у травні Oracle та Classiq змоделювали 36-кубітну квантову схему в хмарі.