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:
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 1577 0 Электроника
0
RIM готова предоставить Sony и Samsung платформу BlackBerry
Переживающая кризис Research in Motion не исключает распространения операционной системы BlackBerry 10 по лицензии другим производителям. Об этом в интервью The Daily Telegraph завил глава RIM Торстен Хейнс. Первыми партнерами производителя "ежевичных" коммуникаторов могут стать такие компании, как Sony ..
2012-08-3 1659 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 2855 0 Электроника
0
Физики охладили наноэлектронный чип до рекордно низкой температуры
Минимальную температуру работы наноэлектронных устройств понизили до 2,8 милликельвина. Такой величины удалось добиться в результате охлаждения с помощью адиабатического ядерного размагничивания как самого чипа, так и соединительных элементов. В дальнейшем с помощью подобного подхода можно получить температуры и в 0,1 милликельвина, пишут ..
2017-12-21 7847 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 2244 0 Электроника
0
Одиночные электроны в кремнии научили общаться с фотонами
Физики из Университета Принстона и лаборатории HRL (Боинг) впервые обеспечили надежную передачу квантового состояния от одиночных электронов в кремниевом устройстве к фотонам, захваченным в сверхпроводящем резонаторе. По словам авторов, это поможет обеспечить связь и запутывание между удаленными кубитами в будущих квантовых ..
2016-12-24 5094 0 Электроника
0
Теперь с iPhone 5 можно будет поговорить по душам
Как сообщают источники, смартфон iPhone пятого поколения получит 1Гб оперативной памяти и двухъядерный процессор Apple A5. Все это вместе добавит возможности голосового управления для девайса. Как рассказал ресурс 9to5Mac, такая функция будет называться iOS Assistant. Эта опция была реализована ..
2011-10-1 2801 0 Электроника
0
В Китае научились подделывать iPhone 4
В Китае давно и небезуспешно подделывают самые популярные марки телефонов. В большинстве случаев азиатские мастера ограничиваются выпуском низкокачественной продукции, лишь отдаленно напоминающей оригинал. Но, судя по сообщению Reuters, китайцы научились создавать поддельные iPhone, почти неотличимые ..
2011-10-1 2951 1 Электроника
10
PSP упрощенной модели выходит в России уже 20 октября
Самая первая игровая консоль PSP вышла в 2004 году, с того момента было продано почти 70 млн. устройств по всему миру. Поклонников у PSP – бесчисленное множество, но, как предположил генеральный директор PlayStation в России Олег Клишо, после поступления на рынок ..
2011-10-1 2304 0 Электроника
0
Wii U не станет казуальной консолью
Иногда различные нововведения и обновления производителей игровых приставок доставляют немало хлопот пользователям. На данный момент уровень современных консолей вполне удовлетворяет потребности, как пользователей, так и разработчиков. Главы некоторых крупных компаний убеждены, что мощности нынешних игровых приставок ..
2011-10-1 1919 0 Электроника
0
RIM не уйдёт с рынка планшетов
Канадский производитель мобильных устройств Research in Motion (RIM) опроверг сообщения аналитиков об уходе компании с рынка планшетных компьютеров, назвав слухи о возможном прекращении производства устройств BlackBerry PlayBook "чистым вымыслом", заявляет RIM. О том, что RIM прекратила производство ..
2011-10-1 2096 0 Электроника
0
Samsung показала первый планшет, работающий на Windows 8
13-го сентября 2011-го стартовала конференция разработчиков «BUILD», организатором которой является компания «Microsoft», сообщает «ВордАйти». На данной конференции особое внимание уделялось новой операционной системе «Windows 8». Несколько источников сообщили, что компания «Samsung» представила ..
2011-10-1 2458 0 Электроника
0
Gigabyte GSmartG1315: Android-смартфон с поддержкой двух сим-карт
Российский рынок «андроидфонов» с поддержкой двух SIM-карт зародился в середине 2011 года. Первым в России «двухсимочным» Android-фоном стал Gigabyte GSmart G1310, который поступил в продажу в июле 2011 года. Буквально спустя месяц на рынке появилась вторая ..
2011-10-1 2493 0 Электроника
0
Появились фото смартфона HTC EVO Design 4G
В сети интернет появились новые официальные фотографии смартфона под названием HTC EVO Design 4G. До этого вы могли знать новинку под другим именем - HTC Kingdom. Устройство представляет high-end смартфон нового поколения. Девайс работает на базе двухъядерного процессора Scorpion с частотой ..
2011-10-1 2242 0 Электроника
-1
Hitachi Maxell создала беспроводную зарядку для iPad 2
Сегодня компания Hitachi Maxell сообщила о том, что ведутся разработки не совсем обычного аксессуара для устройства Apple iPad2. Компанией создана беспроводное зарядное устройство для данного аппарата, с использованием которого пользователь может зарядить планшет, не используя для этого ни единого ..
2011-10-4 2434 0 Электроника
-1