Новый оптический микрочип приблизил ученых к созданию квантового компьютера

Международная команда исследователей сделала большой шаг к созданию оптического компьютера, который потенциально сможет разрабатывать новые лекарственные препараты и оптимизирует методы сбережения энергии.

Ученые разработали первый оптический микрочип для генерирования, манипуляции и регистрации определенного состояния света, известного как "сжатый вакуум" и необходимого для квантовых вычислений. У оптического микрочипа есть большинство базовых функций, необходимых для создания квантовых компьютеров. Статья об исследовании опубликована в Science Advances.

В проекте участвовали Университет Гриффита в Квинсленде, Университет Мюнстера в Германии, Австралийский национальный университет и Университет Нового Южного Уэльса при поддержке ARC Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology.

"При помощи этого устройства мы сделали важный технологический шаг по направлению к созданию оптического квантового компьютера, который решит определенные проблемы гораздо быстрее современных компьютеров", — рассказывает профессор Элеанор Хантингтон из Австралийского национального университета.

Внутри микрочипа, который полтора сантиметра в ширину, пять сантиметров в длину и 0,5 сантиметра в толщину, находятся компоненты, взаимодействующие со светом. Они соединены маленькими каналами — волноводами, направляющими свет внутри микрочипа подобно тому, как кабели соединяют части электрической цепи.

"Помимо возможности разрабатывать новые препараты и материалы, а также улучшать способы сбережения энергии, оптические квантовые вычисления помогут в установлении сверхбыстрых поисков в базах данных и решат сложные математические проблемы в различных сферах", — говорит Мирко Лобино, доцент Университета Гриффита.

По словам доктора Франческо Лензини, ведущего автора исследования, в работе они преодолели одну из главных сложностей в создании оптического квантового компьютера.

"Это первый эксперимент, интегрировавший три основных шага, необходимых для оптического квантового компьютера. Они включают в себя генерирование квантовых состояний света, их манипуляцию быстрым и реконфигурируемым способом и их регистрацию", — объясняет ученый.