ไมโครคอมบ์ควอนตัมแบบชิปสร้างสิ่งกีดขวางระหว่างสนามแสง
เครดิต: นักวิจัยโดเมนสาธารณะ Unsplash/CC0 ได้พัฒนาหวีความถี่แสงขนาดเล็กหรือไมโครคอมบ์ที่ใช้การบีบสองโหมดเพื่อสร้างการพัวพันโดยไม่มีเงื่อนไขระหว่างสนามแสงต่อเนื่อง อุปกรณ์ที่ใช้ชิปขนาดเล็กวางรากฐานสำหรับการผลิตจำนวนมากของหวีความถี่ควอนตัมที่กำหนดขึ้นได้ซึ่งสามารถใช้สำหรับการคำนวณควอนตัม มาตรวิทยาควอนตัม และการตรวจจับควอนตัม Zijiao Yang จากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา จะนำเสนองานวิจัยที่การประชุมเสมือนจริงทั้งหมด Frontier in Optics + Laser Science Conference (FiO LS) วันที่ 01-04 พฤศจิกายน พ.ศ. 2564 ไมโครคอมบ์ใหม่นี้ออกแบบมาสำหรับโปรโตคอลข้อมูลควอนตัมโดยยึดตาม สถานะพัวพันที่แปรผันซึ่งสร้างสถานะพัวพันหรือ qumodes สำหรับสนามแสงทั้งหมดแทนที่จะเป็นโฟตอนเดียว มีความสนใจอย่างมากในโปรโตคอลนี้ เนื่องจากไม่มีข้อกำหนดสำหรับโฟตอนเดี่ยวหรือการมอดูเลตแบบพิเศษแบบพิเศษ “แตกต่างจากแนวทางของ qubit วิธีการแบบแปรผันอย่างต่อเนื่องช่วยให้จำนวนของ qumodes ที่พันกันในสถานะควอนตัมสามารถขยายขนาดขึ้นผ่านความถี่ เวลา หรือมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่โดยไม่ต้องใช้หน่วยความจำควอนตัมหรือกลยุทธ์การทำซ้ำจนกว่าจะสำเร็จ” นายหยางกล่าว “ไมโครคอมบ์ใหม่ของเราสามารถจัดหาแพลตฟอร์มทางกายภาพที่ปรับขนาดได้สำหรับการคำนวณควอนตัมแบบแปรผันอย่างต่อเนื่อง” ไมโครคอมบ์ควอนตัมใหม่ถูกสร้างขึ้นในไมโครเรโซเนเตอร์ไมโครเรโซเนเตอร์แบบลิ่มซิลิกาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. ที่มีช่วงสเปกตรัมอิสระ 22 GHz บนชิปซิลิกอนที่มีเส้นใยเทเปอร์โหมดเดียวที่ใช้เป็นท่อนำคลื่นของคัปปลิ้ง ใช้การบีบสองโหมดเพื่อสร้างสิ่งกีดขวางที่ไม่มีเงื่อนไขระหว่างสนามแสงต่อเนื่อง เพื่อทดสอบอุปกรณ์ใหม่ นักวิจัยได้วัด 20 คู่ qumode ที่สร้างขึ้นโดยไมโครคอมบ์ตัวใหม่ พวกเขาพบว่า qumodes แสดงการบีบดิบสูงสุด 1.6 dB และป้องกันการบีบสูงสุด 6.5 dB การบีบแบบดิบถูกจำกัดโดยประสิทธิภาพการหลบหนีของช่อง 83%, การสูญเสียแสง 1.7 dB และประสิทธิภาพควอนตัมโฟโตไดโอดประมาณ 89% นักวิจัยรายงานประสิทธิภาพโดยรวมหลังจากเส้นใยเรียว 60% การวัดการบีบให้หลักฐานที่น่าเชื่อถือสำหรับสหสัมพันธ์ควอนตัมระหว่าง qumodes แต่ระดับการบีบต้องเพิ่มขึ้นอีกสำหรับแอปพลิเคชันการประมวลผลข้อมูลควอนตัม นักวิจัยกล่าวว่าการบีบแบบดิบสามารถปรับปรุงได้โดยการลดการสูญเสียของระบบ ปรับปรุงประสิทธิภาพควอนตัมโฟโตไดโอด และบรรลุประสิทธิภาพการหลบหนีของเรโซเนเตอร์-เวฟไกด์ ข้อมูลเพิ่มเติม: การประชุม: www.frontiersinoptics.com/home/ การนำเสนอของ Yang มีขึ้นในวันอังคารที่ 2 พฤศจิกายน เวลา 08:30 น. EDT (UTC—04:00) การอ้างอิง: ไมโครคอมบ์ควอนตัมที่ใช้ชิปทำให้เกิดการพัวพันระหว่างสนามแสง (2021, 26 ตุลาคม) ดึงข้อมูล 26 ตุลาคม 2564 จาก https://phys.org/news/2021-10-chip-based-quantum-microcomb-entanglement-optical.html เอกสารนี้อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น
