Сконструирован первый в мире фотонный маршрутизатор

Устройство, о создании которого ученые из института Вайцмана отчитались в журнале Science, базируется на одном атоме и способно управлять фотонами при помощи фотонов. Например, в одном состоянии атома, фотон, приходящий по оптоволокну справа, переизлучается и продолжает свой путь влево, но фотон слева переотражается обратно, переключая атом в другое (обратное) состояние. В нем уже фотон слева проходит, а справа — отражается, возвращая атом в исходное состояние.

Такой атомный коммутатор не требует для своей работы никаких дополнительных внешних полей — все управление осуществляется одиночными фотонами. В определенном смысле, по мнению доктора Барака Дайана (Barak Dayan), руководителя группы квантовой оптики в Институте Вайцмана, данное устройство действует как эквивалент электронных транзисторов, в которых электрический ток переключается по воздействием другого электрического тока.

Реализовать идею такого устройства ученым удалось, использовав две новейшие технологии: лазерное охлаждение и захват атомов и изготовление высококачественных миниатюрных оптических резонаторов на чипе, подключаемых напрямую к оптоволокну.

Фотоны не вступают во взаимодействие между собой и поэтому являются перспективными кандидатами для организации коммуникаций между квантовыми вычислительными системами. Именно это послужило главной мотивацией для данной работы.

«Путь к созданию квантовых компьютеров еще очень долог, тем не менее устройство, сконструированное нами, демонстрирует простую и эффективную систему, которую можно применить к любой будущей архитектуре таких компьютеров — отмечает доктор Дайан. — В дальнейших экспериментах мы рассчитываем расширить ассортимент устройств, работающих исключительно с фотонами, например, новыми типами квантовой памяти или логических вентилей».

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365