В попытке решения одного из многочисленных частных вопросов, связанных с фундаментальной задачей создания практичного квантового компьютера, команда физиков из четырех стран – Великобританиии, США, Японии и Нидерландов – разработала микросхему, позволяющую наблюдать квантовую интерференцию. В статье, посвященной итогам работы и опубликованной в Nature Photonics, они описывают свой чип, как одну из самых сложных квантовых схем, построенных на сегодняшний день.

Для возникновения квантовой интерференции требуются два практически идентичных фотона. Это означает, что они должны генерироваться двумя одинаковыми источниками – задача сложная, но, как оказалось, вполне осуществимая.

Для своего эксперимента, авторы статьи изготовили чип, в который закачивается лазерный луч, используемый как основа для формирования фотонных пар в результате взаимодействия света с кремнием. Полученный квантовый свет затем разделялся лучевым сплиттером (также встроенным в микросхему). Длина пути каждого фотона контролировалась изменением температуры волноводов.

Исследователи сообщили, что ими была достигнута видимость квантовой интерференции «до 100±0,4% в чипе и до 95±4% за его пределами». По их заявлению, созданное устройство позволяет устранить потребность во внешних источниках фотонов, приближая этим появление полностью интегрированного квантового компьютера. Они также отметили, что упомянутые выше результаты получены с применением оборудования, очень близкого к используемому для изготовления КМОП-электроники. Это делает задачу налаживания массового производства сравнительно несложной.

Дальнейшие планы ученых предполагают наращивание сложности экспериментального чипа с тем, чтобы его можно было использовать для решения вычислительных задач.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI