Исследователи из STMicroelectronics, Центра нанонаук и нанотехнологий (C2N) и Télécom Paris разработали кремниевые кольцевые резонаторы площадью менее 0,05 мм2, способные генерировать более 70 различных частотных каналов, расположенных на расстоянии 21 ГГц друг от друга. Эта разработка может привести к значительному прогрессу в области квантовых вычислений, а также заложить основу для создания сверхбезопасных сетей связи.
Интегрированная фотоника, манипулирующая светом в крошечных цепочках на кремниевых чипах, является перспективной для квантовых приложений благодаря своей масштабируемости и совместимости с существующей телекоммуникационной инфраструктурой. Новая разработка позволяет распараллеливать и независимо управлять 34 одиночными кубит-вентилями с помощью трех стандартных электрооптических устройств. Устройство может эффективно генерировать пары запутанных по частоте фотонов, которыми легко манипулировать, – это важнейшие компоненты при построении квантовых сетей.
Ключевое новшество заключается в их способности использовать эти узкие частотные интервалы для создания квантовых состояний и управления ими. Используя встроенные кольцевые резонаторы, исследователи успешно генерировали частотно-зависимые состояния с помощью процесса, известного как спонтанное четырехволновое смешение. Этот метод позволяет фотонам взаимодействовать и запутываться, что является важнейшей возможностью для построения квантовых схем.
Новая разработка также масштабируема; используя точное управление, обеспечиваемое кремниевыми резонаторами, исследователи продемонстрировали одновременную работу 34 одиночных кубитных вентилей с использованием трех готовых электрооптических устройств. Это позволяет создавать сложные квантовые сети, в которых несколькими кубитами можно управлять независимо и параллельно.
Чтобы подтвердить правильность своего подхода, исследователи провели эксперименты в C2N, которые показали результаты квантовой томографии 17 пар максимально запутанных кубитов в разных частотных диапазонах. Это подробное исследование подтвердило точность и согласованность их квантовых состояний, что стало шагом на пути к практическим квантовым вычислениям.
Исследователи также создали то, что, по их мнению, является первой полностью подключенной квантовой сетью с пятью пользователями в частотной области. Это может открыть новые возможности для протоколов квантовой связи, которые основаны на безопасной передаче информации, закодированной в квантовых состояниях.
Это исследование демонстрирует возможности кремниевой фотоники в продвижении квантовых технологий, а также открывает путь для будущих применений в квантовых вычислениях и защищенной связи. С дальнейшим развитием эти интегрированные платформы фотоники могут расширить возможности отраслей, зависящих от безопасной передачи данных, предлагая более высокие уровни вычислительной мощности и безопасности данных.
«Наша работа показывает, как частотный диапазон может быть использован для крупномасштабных приложений в области квантовой информации. Мы считаем, что это открывает перспективы для масштабируемых архитектур в частотной области для многомерных и ресурсосберегающих квантовых коммуникаций», – сказал доктор Антуан Анри из C2N и Télécom Paris.
Одиночные фотоны на телекоммуникационных длинах волн также подходят для реальных приложений, использующих существующие волоконно-оптические сети.
5-нанометровые чипы Huawei Kirin могут оказаться гораздо более энергоэффективными, чем ожидалось
Техпроцесс SMIC с размером элементов 7 нанометров не демонстрирует впечатляющих результатов из-за устаревшего оборудования, и от перехода на 5 нм также не ожидали значительных улучшений. Однако, согласно сообщениям, ситуация может измениться в лучшую сторону. 26.07.2024 147 0 0Ядерные микрореакторы сулят новые возможности
Компания NANO Nuclear Energy Inc. является пионером в области ядерной энергетики и стремится стать коммерчески диверсифицированной и вертикально интегрированной компанией. 18 июля компания объявила об успешном закрытии дополнительной продажи 135 000 обыкновенных акций по цене $20,00 за акцию. NANO Nuclear работает по четырем ключевым направлениям бизнеса: передовые технологии портативных микрореакторов, производство ядерного топлива, транспортировка ядерного топлива и консалтинговые услуги в атомной отрасли. 26.07.2024 142 0 0Новый гибкий датчик для мониторинга движения спортсменов в режиме реального времени
Исследователи разработали гибкий трибоэлектрический датчик в форме дуги (FA-Sensor), предназначенный для расширенного мониторинга движений в бадминтоне. 26.07.2024 135 0 03D-печать активируемых светом гидрогелевых «мышц»
Международная команда исследователей внедрила золотые наностержни в гидрогели, которые могут быть обработаны с помощью 3D-печати для создания структур, которые сжимаются под воздействием света и снова расширяются при его отсутствии. Поскольку это расширение и сжатие может выполняться многократно, структуры, напечатанные на 3D-принтере, могут служить в качестве приводов с дистанционным управлением. 26.07.2024 136 0 0