빛은 양자 컴퓨터를 만들 수 있는 가능성 중 하나입니다. 단일 광자와 원자는 양자 물리학의 규모에서 작동하며 과학자들은 이를 처리하는 방법을 배웠습니다. 또 다른 사실은 현대 광학 양자 컴퓨터가 레이저, 거울, 렌즈 등으로 구성된 다소 큰 설정이라는 것입니다. 이 경제의 소형화는 어렵지만 미국의 과학자들은 이 방향으로 상당한 진전을 이루었습니다.
University of Illinois at Urbana-Champaign의 연구원들은 칩에 광학 아이솔레이터를 제안하여 기존 장치에 비해 이 소자의 크기를 크게 줄였습니다. 광 아이솔레이터는 일반적으로 광자를 운반하는 모든 환경에서 발생하는 반대 방향으로 빛이 전파되는 것을 방지합니다. 대규모 설비는 일반적으로 광자기 아이솔레이터를 사용하지만 칩과 강한 자기장은 양립할 수 없는 것입니다. 둘 중 하나입니다.
일리노이주의 과학자들은 소형화 문제를 피하는 동시에 광 아이솔레이터의 작동을 보장하는 방법을 찾았습니다. 이를 위해 그들은 이전에 광자에 대한 직접적인 작용에서 볼 수 있었던 음파를 사용하는 것을 제안했습니다.
연구원들이 제안한 칩용 광 아이솔레이터의 구성은 광 도파관이 공급되는 링(그림에서 타원형) 사운드 공진기처럼 보입니다. 레이저에서 방출된 빛(광자)은 공진기 영역을 통과하여 이동합니다. 이러한 계획을 사용하면 10,000개의 광자 중 하나만 광섬유를 통해 반사되는 것으로 나타났습니다. 광자는 흡수되거나 반사되지 않고 단순히 더 멀리 이동하여 솔루션을 잠재적으로 양자 광학 프로세서의 추가 소형화를 위한 핵심 요소로 만듭니다. 또한 공진기는 엄격하게 지정된 파장의 빛을 전달하도록 설계할 수 있으므로 제조 단계에서 칩을 미세 조정할 수 있습니다.
"제작 용이성이 핵심입니다. 우리의 접근 방식을 사용하면 원하는 파장에 대해 잘 작동하는 광학 절연체를 동시에 하나의 칩에 인쇄할 수 있습니다. 다른 접근 방식으로는 불가능합니다.”라고 연구 공동 저자인 University of Illinois at Urbana-Champaign의 전기 공학과 대학원생인 Ogulkan Orsel이 말했습니다.
2021-10-26 13:13:35
작가: Vitalii Babkin