Новый оптический чип потребляет гораздо меньше энергии

Американские ученые опубликовали исследование инновационных оптических фазовых модуляторов. Эти миниатюрные устройства используют сверхвысокочастотные колебания для точного управления лазерным светом, что позволяет генерировать новые лазерные частоты на чипе с высокой стабильностью и эффективностью. Эта технология может найти применение в квантовых вычислениях, квантовых датчиках и квантовых сетях.

Метод захваченных ионов — один из ведущих подходов к созданию кубитов для квантовых вычислений. Для работы с такими кубитами исследователи передают инструкции каждому атому с помощью лазерных лучей. Частоту лазера необходимо настраивать с предельной точностью, иногда до миллиардных долей процента и даже точнее. Но для создания таких лазеров необходима технология, которая сможет эффективно генерировать эти новые частоты, говорится в пресс-релизе.

Сегодня сдвиг частоты осуществляется с помощью громоздких устройств, потребляющих значительное количество микроволновой энергии. Современные установки подходят для небольших лабораторных экспериментов и квантовых компьютеров с несколькими кубитами, но не могут быть масштабированы до десятков или сотен тысяч оптических каналов, необходимых для будущих квантовых компьютеров.

Новое устройство может генерировать световые частоты посредством эффективной фазовой модуляции, которая потребляет примерно в 80 раз меньше микроволновой энергии, чем большинство коммерческих модуляторов. Использование меньшего количества энергии снижает рассеивание тепла и позволяет разместить гораздо больше каналов близко друг к другу, даже на одном чипе. В совокупности эти функции делают чип мощной масштабируемой системой для управления сложными взаимодействиями между атомами, необходимыми для выполнения квантовых вычислений.

Кроме того, для изготовления этого устройства достаточно оборудования, обычно используемого в производстве микроэлектроники.

Ученые надеются сделать еще один шаг к созданию полностью функционального чипа, разработав полностью интегрированные фотонные схемы, которые сочетают в себе генерацию частоты, фильтрацию и формирование импульсов в одном чипе.Американские ученые опубликовали исследование инновационных оптических фазовых модуляторов. Эти миниатюрные устройства используют сверхвысокочастотные колебания для точного управления лазерным светом, что позволяет генерировать новые лазерные частоты на чипе с высокой стабильностью и эффективностью. Эта технология может найти применение в квантовых вычислениях, квантовых датчиках и квантовых сетях.

Метод захваченных ионов — один из ведущих подходов к созданию кубитов для квантовых вычислений. Для работы с такими кубитами исследователи передают инструкции каждому атому с помощью лазерных лучей. Частоту лазера необходимо настраивать с предельной точностью, иногда до миллиардных долей процента и даже точнее. Но для создания таких лазеров необходима технология, которая сможет эффективно генерировать эти новые частоты, говорится в пресс-релизе.

Сегодня сдвиг частоты осуществляется с помощью громоздких устройств, потребляющих значительное количество микроволновой энергии. Современные установки подходят для небольших лабораторных экспериментов и квантовых компьютеров с несколькими кубитами, но не могут быть масштабированы до десятков или сотен тысяч оптических каналов, необходимых для будущих квантовых компьютеров.

Новое устройство может генерировать световые частоты посредством эффективной фазовой модуляции, которая потребляет примерно в 80 раз меньше микроволновой энергии, чем большинство коммерческих модуляторов. Использование меньшего количества энергии снижает рассеивание тепла и позволяет разместить гораздо больше каналов близко друг к другу, даже на одном чипе. В совокупности эти функции делают чип мощной масштабируемой системой для управления сложными взаимодействиями между атомами, необходимыми для выполнения квантовых вычислений.

Кроме того, для изготовления этого устройства достаточно оборудования, обычно используемого в производстве микроэлектроники.

Ученые надеются сделать еще один шаг к созданию полностью функционального чипа, разработав полностью интегрированные фотонные схемы, которые сочетают в себе генерацию частоты, фильтрацию и формирование импульсов в одном чипе.