Квантовый интерфейс связал электроны и фотоны

Квантовый интерфейс связал электроны и фотоны

Ученые разработали устройство, которое опосредует взаимодействие между фотонами и отдельными электронами. Это первый экспериментальный прототип квантового переключателя в кристалле, который может стать основой для разработки компьютерных квантовых сетей. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology. 

Исследователи создали фотонный кристалл, который способен улавливать фотоны внутри микроскопических полостей. Эти полости представляют собой квантовые точки, где содержится простой электрон. Благодаря малому размеру полостей, на фотоны, которые попадают внутрь кристалла, начинают влиять квантовые эффекты со стороны электрона. Чтобы понять, как именно происходит взаимодействие между электронами и светом, ученые применили метод поляризационной интерферометрии. 

Квантовая точка действовала, как оптический резонатор, который пропускал фотоны только с определенной поляризацией. Электрон внутри квантовой точки мог находиться в нескольких квантовых состояниях, обусловленных направлением спина. Ученые могли менять спин с помощью магнитного поля. Если спин находился в одном состоянии, то поляризованность фотона не менялась, однако при другом состоянии правая поляризация фотона сменялась на левую. Аналогично, правополяризованные фотоны могли менять спин квантовой точки. 

В этой системе квантовая точка представляет собой квантовый вентиль — базовый логический элемент, который работает с кубитами, единицами хранения квантовой информации. С помощью фотонов, которые могут действовать, как переносчики информации, один кубит может изменить квантовое состояние другого кубита. Подобное устройство, уверены ученые, может стать основой для создания квантовых аналогов оптоволоконных сетей. 

Квантовые сети позволяют переносить квантовую информацию между различными устройствами хранения квантовой информации. Для их создания может применяться оптоволоконный кабель, в котором переносчиками информации являются фотоны. 

Александр Еникеев

N+1

Похожие новости:
Компания D-Wave представила новый квантовый компьютер
D-Wave Systems на конференции в Сан-Франциско показал новый квантовый компьютер, содержащий две тысячи кубитов — квантовых аналогов классических битов. Об этом сообщается на сайте компании.По сравнению с предыдущим поколением компьютеров D-Wave 2X в новом устройстве в два раза больше кубитов, а производительность ..
2016-10-01 1937 0 Электроника
0
Оптическая невидимость породит новую электронику
Технология, которая применяется для того, что бы  объекты сделать невидимыми в диапазоне видимого света, может быть использована для скрытия от вездесущих электронов некоторых частей электронных устройств. Это может привести к появлению электронных приборов, работающих на совершенно других принципах, ..
2012-10-22 1123 0 Электроника
0
Квантовый компьютер скоро будет реален
Дэвиду Виндленд (США) и Сержу Гарошу (Франция) присудили Нобелевскую премию по физике - «за новаторские экспериментальные методы, которые позволяют измерять манипуляции отдельных квантовых систем». Представители Института Стандартов и Технологии США считают, что работы их коллеги Виндленда позволяют ..
2012-11-12 1904 0 Электроника
0
Россия сделала шаг к квантовым компьютерам
С тех пор как в 1980-м году известным советским математиком Ю.И. Маниным была высказана идея квантовых вычислений, в этом направлении ведутся активные работы, ведь создание квантовых компьютеров сулит существенный прогресс в вычислительной технике. По некоторым оценкам вычислительные возможности ..
2015-05-24 2349 0 Электроника
0
D-Wave Systems продали свой квантовый компьютер четвертого поколения
D-Wave Systems анонсировали выпуск коммерческой версии квантового компьютера четвертого поколения D-Wave 2000Q. Фирма также объявила первого покупателя нового устройства, которым стала специализирующаяся в области кибербезопасности компания TDS (Temporal Defense Systems).По сравнению с предыдущим ..
2017-01-29 8542 0 Электроника
0
Квантовый компьютер впервые использовали для моделирования физики высоких энергий
Физики из Университета Иннсбрука (Австрия) и Технического университета Мюнхена (Германия) впервые использовали квантовый вычислитель для моделирования физики высоких энергий. С помощью четырехкубитного квантового компьютера авторы выяснили закономерности рождения электрон-позитронных пар из-за флуктуаций вакуума. Исследование опубликовано ..
2016-06-23 1589 0 Электроника
0
Google купила квантовый компьютер
Google совместно с аэрокосмическим агентством NASA купила у канадской компании D-Wave Systems квантовый компьютер. На его база будет сформирована лаборатория Quantum Artificial Intelligence Lab (QAUL), которая займется изучением искусственного интеллекта с применением достижений квантовой физики. Систему, которая ..
2013-05-17 1983 0 Электроника
0
Google, НАСА и USRA купят мощнейший квантовый компьютер
Компания Google, НАСА, а также USRA (Universities Space Research Association) заключили соглашение с компанией D-Wave Systems о покупке ее мощнейшего квантового компьютера D-Wave 2X. Его планируется установить в совместной лаборатории квантового искусственного интеллекта QAIL (Quantum Artificial Intelligence ..
2015-09-30 2331 0 Электроника
0
Ручной сканер TellSpec определит состав вашей еды
TellSpec – это первое надежное и точное портативное устройство в мире, которое сканирует и анализирует состав пищи, благодаря чему покупатели смогут узнать реальный состав продуктов, прежде чем их покупать в магазине, сообщает tgdaily.ru. Революционная система TellSpec объединяет ..
2013-12-25 1350 0 Электроника
0
Создан квантовый микрочип
Ученые создали многофункциональную фотонную микросхему, по словам ученых, она открывает путь для программируемого квантового процессора, сообщает «ВордАйти». Бристольская команда, впервые, показала, что квантовая цепь может быть сгенерирована и измерена полностью на крошечной кварцевой микросхеме. Они также использовали ту же самую ..
2011-12-13 1973 0 Электроника
2
Японцы воплотили интерфейс из "Особого мнения"
Японская компания Fujitsu представила прототип устройства, совмещающего в себе функции сканера и камеры. Благодаря ему пользователи могут взаимодействовать с "живыми" документами и фотографиями, как если бы они показывались на сенсорном дисплее. Новинка чем-то напоминает интерфейс из фантастического блокбастера "Особое мнение" с Томом ..
2013-04-4 1160 0 Электроника
0
Умные телевизоры разочаровали покупателей
Крупнейшие производители телевизоров рапортуют о высоком спросе на так называемые «умные» телевизоры, но аналитики считают, что радоваться рано. По данным Strategy Analytics, многие обладатели Smart TV разочарованы покупкой, так как на самом деле у телеприемников слишком медленный интерфейс, запутанное меню и сложные ..
2012-06-9 1720 0 Электроника
0
Физики создали программируемый квантовый компьютер на пяти кубитах
Физики из Объединенного Квантового Института (Мэрилендский Университет, США) впервые продемонстрировали пяти-кубитный масштабируемый квантовый компьютер. Устройство можно запрограммировать для выполнения любых традиционных квантовых алгоритмов. С описанием устройства можно ознакомиться в препринте, опубликованном на arXiv.org, кратко о работе ..
2016-08-07 1676 0 Электроника
0
Смартфонам HTC One X и Butterfly обновят интерфейс
HTC начнет устанавливать на некоторые смартфоны пятую версию пользовательского интерфейса Sense. Как сообщила компания, в течение ближайших месяцев новая оболочка появится у моделей One X, One X+, One S и Butterfly. Sense 5 ставится поверх операционной системы Android 4.1.2 (Jelly Bean). Первым он появился ..
2013-03-2 1317 0 Электроника
0
Intel ускорила интерфейс Thunderbolt
Компания Intel на конференции NAB 2013 представила новое поколение интерфейса Thunderbolt. Скорость данных, передаваемых по этому порту, была увеличена вдвое — до 20 гигабайт в секунду в обоих направлениях. В новом Thunderbolt (кодовое имя — Falcon Ridge) сохранена обратная ..
2013-04-10 1193 0 Электроника
0