Китайские ученые совершили прорыв в создании квантовых чипов

Китайские ученые сделали важный шаг к разработке квантового чипа, используя обычный полупроводник в качестве источника квантового света впервые в мире.

Квантовые чипы обещают решать сложные задачи намного быстрее, чем традиционные электронные вычисления, но создание необходимых для них компонентов представляет собой сложную задачу. Команда китайских ученых объявила, что они смогли создать один из этих ключевых компонентов - полупроводниковый источник запутанных фотонов, используя нитрид галлия (GaN), материал, давно применяемый в синих светодиодах.

Устройство, разработанное исследователями из Университета электронных наук и технологий Китая (UESC), Университета Цинхуа и Шанхайского института микросистем и информационных технологий, обладает значительным потенциалом для создания маленьких и надежных квантовых чипов.

Запутывание фотонов играет важную роль в защите передаваемой информации (квантовое распределение ключей) и выполнении квантовых вычислений или симуляций. Использование пар запутанных фотонов для этих операций требует особых источников света, как правило, на основе нитрида кремния или фосфида индия. Переход к нитриду галлия, широко применяемому в производстве светодиодов и чипов, расширяет возможности использования квантовых каналов связи и стимулирует развитие квантовых систем на чипе.

В своем эксперименте Чжоу и его коллеги сначала выращивали тонкую пленку GaN на слое сапфира. Затем они создали кольцо диаметром 120 микрометров на этой пленке, чтобы направлять частицы света от лазерных лучей по кольцу.

Подача инфракрасного лазерного света на пленку GaN привела к образованию резонансных пар частиц благодаря эффекту, известному как спонтанное четырехволновое смешение. Некоторые из этих резонансных пар породили новые пары запутанных фотонов.

Степень запутанности, созданная кольцом GaN, сравнима с уровнем, достигаемым другими квантовыми источниками света. Кроме того, диапазон длин волн GaN-источника света значительно шире по сравнению с предыдущими материалами, что делает его более универсальным для использования в квантовых сетях.

По мнению исследователей, помимо роли квантового источника света, GaN также обещает быть перспективным материалом для создания других компонентов квантовых схем, включая лазеры накачки и детекторы легких частиц.

С уважением, ООО "Компания "База Электроники"

Вернуться на главную