Науковці з Університету Монаша (Австралія) презентували фотонну схему нанорозміру, яка об’єднує генерування, спрямування та зчитування світлових сигналів в одному інтегрованому пристрої.
Цей пристрій сконструйовано на основі надтонких матеріалів, товщина яких вимірюється кількома атомами. Інженери поєднали їх зі спеціально розробленими наноструктурами (метаповерхнями), що дозволило контролювати світло на рівні окремих квантових станів.
Ілюстрація фотонного чипа. Джерело: monash.edu.
Вирішальною особливістю є здатність працювати за стандартної кімнатної температури, на відміну від більшості сучасних квантових платформ, які потребують кріогенного охолодження.
Розробка належить до сфери валлітроніки — галузі, яка використовує долинну ступінь свободи електронів у кристалі для кодування інформації. Ця квантова властивість дозволяє формувати стабільні оптичні сигнали, якими можна маніпулювати та перетворювати на електричний відгук.
За словами творців дослідження, їхній команді вперше вдалося сконструювати в компактній фотонній схемі весь процес: від генерування «долинних» сигналів до їх обробки та отримання результату. Раніше ці компоненти функціонували незалежно один від одного.
В якості демонстрації, чип успішно закодував і обробив два різні зображення одночасно, підтвердивши потенціал паралельної обробки численних інформаційних потоків.
Науковці вважають цю технологію перспективною основою для розробки масштабованих квантових обчислювальних систем, високоефективних систем штучного інтелекту та швидкісного оптичного зв’язку.
Варто зазначити, що у травні компанії Oracle та Classiq представили моделювання 36-кубітної квантової схеми в хмарному середовищі.