Квантовые компьютеры: еще на один шаг ближе

Международная команда исследователей заявила о создании чипа, который позволяет наблюдать квантовую интерференцию двух фотонных пучков, происходящую внутри него. О том, как работает этот чип и каким образом его можно будет использовать, ученые рассказали в последнем номере журнала Nature Photonics.

Квантовая интерференция фотонов – процесс, который в квантовых компьютерах будущего явится основой обработки информации. Она в них будет кодироваться не единицей или нулем, а квантовыми состояниями элементарных частиц. Она отличается от обычной интерференции света, и для нее требуется, чтобы два интерферирующих фотона были практически одинаковыми. Это подразумевает не только одинаковую длину волны и поляризацию, но и идентичное пространственное распределение фотонов. Малейшая непохожесть превратит их в две различные частицы, и интерференция ослабнет или исчезнет вообще. Это очень сложная, почти невозможная задача, но авторы статьи с нею справились.

В их чип встроен лазер, а также расщепитель лазерного пучка. Длина пробега каждого из двух фотонных пучков настраивается изменением температуры волноводов, что позволяет при встрече пучков наблюдать интерференцию двух фотонов.

Создание квантового компьютера – гигантская задача, состоящая из множества шагов. И один очень важный шаг, позволяющий произвести внутри чипа квантовую интерференцию и вдобавок наблюдать ее результат, уже сделан.