Квантовые компьютеры — это компьютеры мечты будущего. Они используют уникальную физику мельчайших частиц, описываемую квантовой механикой, для выполнения вычислений.
В то время как современные компьютеры используют биты, которые могут быть 0 или 1, квантовые компьютеры выполняют вычисления с «кубитами», которые могут быть как 0, так и 1 одновременно. Это создает беспрецедентную степень дополнительной вычислительной мощности, которая дает квантовым компьютерам гораздо более широкие возможности, чем современные компьютеры.Квантовый ИнтернетКвантовые компьютеры в принципе могли бы общаться друг с другом, обмениваясь отдельными фотонами для создания «квантового Интернета».
Форма фотонов, другими словами, как их энергия распределяется во времени, жизненно важна для успешной передачи информации. Эта форма должна быть симметричной во времени, в то время как фотоны, испускаемые атомами, обычно имеют асимметричную форму.
Следовательно, для создания квантового Интернета этот процесс требует внешнего управления.Оптический резонаторИсследователям из TU / e и FOM удалось получить необходимую степень контроля, встроив квантовую точку — кусок полупроводникового материала, который может передавать фотоны — в «фотонный кристалл», тем самым создав оптический резонатор. Затем исследователи применили к полости очень короткий электрический импульс, который влияет на то, как квантовая точка взаимодействует с ней и как излучается фотон.
Изменяя силу этого импульса, они могли управлять формой передаваемых фотонов.В пределах миллиардной доли секундыИсследователи из Эйндховена первыми достигли этого благодаря использованию электрических импульсов короче наносекунды, миллиардной доли секунды.
Это жизненно важно для использования в квантовой коммуникации, как объясняет руководитель исследований Андреа Фиоре из TU / e: «Излучение фотона длится всего одну наносекунду, поэтому, если вы хотите что-то изменить, вы должны сделать это в течение этого времени. Это как затвор высокоскоростной камеры, который должен быть очень коротким, если вы хотите запечатлеть что-то, что очень быстро меняется на изображении.
Управляя скоростью, с которой вы посылаете фотон, вы, в принципе, можете добиться очень эффективного обмена фотонами. , что важно для будущего квантового Интернета ».Исследование финансируется FOM Foundation и Technology Foundation STW.