Вчені створили фотонний чип повного циклу для квантових систем

Команда Університету Монаша (Австралія) розробила нанорозмірну фотонну схему, що поєднує генерацію, маршрутизацію та зчитування світлових сигналів в одному чипі.

Пристрій створено на базі надтонких матеріалів завтовшки кілька атомів. Інженери інтегрували їх зі спеціально розробленими наноструктурами (метаповерхнями), що дало змогу керувати світлом на рівні окремих квантових станів.

Ключова відмінність — робота за кімнатної температури. Більшість квантових платформ досі потребують кріогенного охолодження.

Розробка належить до валлітроніки — напряму, де для кодування даних використовують долинну ступінь свободи електронів у кристалі. Це квантова властивість дає змогу формувати стійкі оптичні сигнали, які можна спрямовувати й перетворювати на електричний відгук.

За словами авторів дослідження, команді вперше вдалося зібрати в компактній фотонній схемі повний цикл: від генерації «долинних» сигналів до їх обробки та зчитування. Раніше такі елементи існували окремо.

Як демонстрацію чип одночасно закодував і обробив два різні зображення, показавши можливість паралельної роботи з кількома потоками даних.

Вчені розглядають технологію як потенційну основу для масштабованих квантових комп’ютерів, енергоефективних систем ШІ та високошвидкісного оптичного зв’язку.

Нагадаємо, у травні Oracle і Classiq змоделювали 36-кубітну квантову схему в хмарі.