Fotonais valdomas fotonų maršrutizatorius

Photonic Router
1/52/53/54/55/5
5.00/5 (1)
loadingLoading...

Mokslininkai iš Veicmano mokslų instituto  žengė dar viena žngsnį link kvantinių kompiuterių sukūrimo – kuria  fotoninį maršutizatorių.

Weizmanno instituto mokslininkai įrodė, kad fotoninis maršrutizatorius – kvantinis prietaisas, pagrįstas vienu atomu, leidžiančiu nukreipti-valdyti pavieniais fotonais kitus fotonus.  Šis laimėjimas, kaip nurodyta žurnale Science, yra dar vienas žingsnis įveikiant kvantinius kompiuterių kūrimo sunkumus.

Photonic-Router
Fotoninis maršrutizatoriaus iliustracija. Centre yra vienas atomas (oranžinis), kuris maršrutizuoja fotonus (geltoni) skirtingomis kryptimis

Prietaiso šerdies esmė yra atomas, kuris gali persijungti tarp dviejų būsenų. Būsena keičiama yra tiesiog siunčiant vieną dalelę šviesos – arba fotoną – iš dešinės ar kairės optiniu pluoštu. Atomas, atsakydamas, tada atspindi arba perduoda sekantį gaunamą fotoną, atitinkamai. Pavyzdžiui, vienoje būsenoje, fotonas iš dešinės toliau keliauja į kairę pusę, o fotonas iš kairės atsispindimas atgal, priversdamas atomo būseną apsiversti. Šioje atvirkštinėje (apverstoje) būsenoje, atomas leidžia fotonai ateinančiam iš kairės ir toliau ta lėkti pačia kryptimi, o bet koks fotonas iš dešinės atsispindi atgal, perjungdamas atomo būseną atgal. Toks atomu pagrįstas jungiklis valdomas vien tik fotonais – jokių papildomų išorinių laukų nereikalauja. Tam tikra prasme, prietaisas veikia kaip fotoninis ekvivalentas elektroninių tranzistorių, kurie įsijungia elektros srovę, atsižvelgdami į kitas elektros sroves.

Šis pasiekimas tapo įmanomas dėl dviejų moderniausių technologijų derinio. Viena iš jų yra atomų aušinimas lazeriu ir gaudymas spąstais . Kita yra mikroschemų, itin aukštos kokybės miniatiūrinių optiniai rezonatorių, prijungtų tiesiai prie optinių skaidulų, gamyba.

Pagrindinis pastangų plėtoti kvantinius kompiuterius motyvas yra kvantinis reiškinys – superpozicija, kurioje dalelės gali egzistuoti daugelyje būsenų vienu metu, potencialiai galėtų apdoroti milžiniškus duomenų kiekius lygiagrečiai. Tačiau superpozicija netrunka taip ilgai, kad kas nors galėtų stebėti ar išmatuoti sistemą, nes ji greitai kolapsuoja į vienintelę būseną. Todėl, fotonai yra labiausiai perspektyvūs kandidatai ryšiams tarp kvantinių sistemų, nes jie betarpiškai nesąveikauja vieni su kitais, ir labai silpnai sąveikauja su kitomis dalelėmis.

Read more : http://scitechdaily.com