Лазер допоможе стабілізувати фотони для квантових комп’ютерів

Категорії

Світ Економіка Війна Технології Наука Авто Спорт Здоров'я Шоу-Бізнес Пізнавально Політика

Вінницькі Волинські Дніпровські Донецькі Житомирські Закарпатські Запорізькі Івано-Франківські Київські Кропивницькі Кримські Луганські Львівські Миколаївські Одеські Полтавські Рівненські Сумські Тернопільські Харківські Херсонські Хмельницькі Черкаські Чернігівські Чернівецькі

Погода

Київ

вологість:

тиск:

вітер:

Погода на 10 днів від sinoptik.ua

Лазер допоможе стабілізувати фотони для квантових комп’ютерів

12 грудня 2025 р. 23:38

12 грудня 2025 р. 23:38

Дослідники з Університету Айови запропонували новий теоретичний метод «очищення» фотонів, що дозволить підвищити надійність та безпеку квантових технологій.

У фокусі роботи — проблема створення стабільного потоку одиничних фотонів, що є основою для фотонних квантових комп’ютерів і безпечних комунікаційних систем. Фотон — це «елементарна частинка світла», а його контрольоване випромінювання має бути виключно одиничним . Проте досі ця мета ускладнювалася двома фізичними явищами: лазерним розсіюванням та мультифотонним випромінюванням.

Лазерне розсіювання виникає, коли лазер, спрямований на атом, провокує випромінювання зайвих фотонів. Це, за аналогією з електронікою, створює ефект «зайвого струму», що порушує роботу оптичної схеми. Інша проблема — рідкісні, але критичні ситуації , коли один атом випромінює більше ніж один фотон.

Головне відкриття полягає у виявленні майже повної подібності між спектром хвиль і формою хвилі «зайвих» фотонів та самою лазерною хвилею. Як зазначив аспірант Метью Нельсон, це дає змогу використати один шум для знищення іншого . “Ми показали, що лазерне розсіювання, яке зазвичай вважається перешкодою, можна використати для нейтралізації небажаного мультифотонного випромінювання” , — стверджує професор Равітей Аппу.

Ключ до цього — точне налаштування параметрів лазера: кут падіння, форма променя, спектральна ширина . При оптимізації цих параметрів стає можливим створення «чистого» потоку одиничних фотонів. “Це потік, який фактично дуже чистий” , — підкреслює Аппу, наголошуючи на практичній значущості дослідження.

Фотонна обчислювальна техніка , що базується на світлі, обіцяє більшу швидкість і ефективність порівняно з традиційною електронікою. Завдяки описаній моделі вдається подолати два критичні бар’єри на шляху до впровадження масштабованих квантових систем. Автори зазначають, що наступним кроком стане експериментальне підтвердження теоретичних висновків.