Создан первый в мире квантовый фотонный маршрутизатор

Структура фотонного маршрутизатора


Ученые из института Вайцмана (Weizmann Institute) создали и продемонстрировали работу первого в мире фотонного маршрутизатора, квантового устройства, основанного на одном единственном атоме, позволяющего направлять единичные фотоны света по необходимому маршруту. Следует отметить, что разработка этого квантово-фотонного устройства является большим шагом на пути преодоления массы трудностей, с которыми сталкивается сейчас разработка квантовых компьютеров будущего.

Основным элементом фотонного маршрутизатора является атом, способный переключаться из одного квантового состояния в другое. Переключение состояния атома осуществляется при помощи единичного фотона света, имеющего определенные характеристики. Находясь в одном из квантовых состояний, атом беспрепятственно пропускает следующий фотон света дальше по оптическому волокну, а в другом состоянии - отражает его назад, туда, откуда он прибыл.

Атом фотонного маршрутизатора может работать в непрерывном режиме, обрабатывая поток фотонов, идущий в одном или в разных направлениях по каналам световодов. Первый из фотонов, прибывающих с любого направления, осуществляет переключение квантового состояния атома, который пропускает или отражает следующий фотон, который также может прибыть с любого направления.

Установка фотонного маршрутизатора


"В некотором смысле наше устройство является фотонным эквивалентом электронного транзистора, который переключает электрические сигналы в ответ на управляющие электрические сигналы" - рассказывает доктор Барак Дайян (Dr. Barak Dayan), глава группы квантовой оптики института Вайцмана, - "В нашем устройстве фотоны света используются как в качестве носителей информации, так и в качестве сигналов, управляющих работой устройства".

Создание фотонного маршрутизатора стало возможным благодаря совмещению двух современных технологий, лазерного охлаждения и удержания атома в магнитной ловушке, и технологии сверхвысокоточного изготовления на чипе миниатюрных высококачественных оптических резонаторов, соединенных непосредственно с оптическим волокном. И лаборатория доктора Дайяна в институте Вайцмана является одной из немногих лабораторий в мире, сотрудникам которой удалось полностью совладать с этими двумя технологиями сразу.

"Наше устройство, представляющее собой двунаправленный фотонный ключ, является полностью оптическим устройством, не требующим для своей работы внешних источников энергии любого вида. В будущем такие устройства смогут объединяться в чрезвычайно сложные схемы, состоящие исключительно из пассивных элементов, которые обмениваются данными и активизируют друг друга при помощи единичных фотонов" - рассказывает доктор Барак Дайян, - "Это даже в самой ближайшей перспективе даст нам возможность создавать фотонные аналоги электронных чипов, насчитывающих миллиарды транзисторов, включая и процессоры современных компьютеров".




Ключевые слова:
Фотон, Атом, Квантовое, Состояние, Управление, Свет, Направление, Маршрутизатор, Ключ, Транзистор

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Электронный кубит, интегрированный в твердотельный ключ, превращает это уст ...
  • Создан самый быстрый на сегодняшний день фотонный нанопереключатель
  • Создан подобный алмазу фотонный кристалл, являющийся своего рода "тюрьмой ...
  • Ученые создали еще один стандартный блок для построения квантовых сетей буд ...
  • Создан первый универсальный программируемый квантово-фотонный чип.




  • 24 июля 2014 10:46
    #1 Написал: roman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 148
    Как же хочется уже реального прорыва в квантовых технологиях!
        
    24 июля 2014 11:26
    #2 Написал: MOKSIM

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    дожить бы до супер пупер технологий и чтоб дешево было чтоб что-то было чтоб как в фильмах и книгах. валяйся на в капсуле и все. весь мир у твоих ног.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.