Breakthrough for room temperature optical quantum computing
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“Quantum Photonics方法提供了通信和计算之间的自然联系,”犹太教授Val Zwiller说。“这很重要,因为最终目标是使用光传输处理后的量子信息。”
然而,为了在量子计算系统中提供Qubits,需要在确定性,而不是概率的方式中发出光子。这可以在人工原子的极低温度下完成,但KTH的团队开发了一种方法,使其在室温下的光学集成电路工作。
该方法使光子发射器能够使用六边形氮化硼(HBN),宽带隙材料精确地定位在集成的光学电路中。这是一种常用的分层材料,用于其自润滑性质的陶瓷,合金,树脂,塑料和橡胶。这与氮化硅波导集成,以引导发射的单个光子。
这使得光电电路能够在室温下具有按需发射的光子,用于量子计算,Kth皇家理工学院副教授Ali Elshaari表示。
“在室温下运行的现有光电路中,除非您进行封预节测量,否则您从不知道何时生成单个光子,”Elshaari说。“我们意识到了一种确定性过程,精确地定位在集成光子电路中在室温下操作的光粒子发射器。”
研究人员报告了HBN单光子发射器与氮化硅波导的耦合,并且它们开发了一种用于将量子发射器进行成像的方法。然后,在混合方法中,使用涉及电子束光刻和蚀刻的一系列步骤,该团队相对于量子源位置构建了光子电路,同时仍然保持量子光的高质量性质。
成就开辟了单光子发射器的混合集成到光子平台上的途径,该平台不能按需发光。
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