Τα κβαντικά δίκτυα συνδέουν συσκευές χρησιμοποιώντας κβαντικά φαινόμενα για ασφαλέστερη και αποδοτικότερη ανταλλαγή πληροφοριών. Η κατασκευή τους απαιτεί συνήθως τη σύνδεση σταθερών qubits μέσω φωτονίων που μεταδίδονται σε οπτικές ίνες.
Ωστόσο, ορισμένα φυσικά συστήματα που χρησιμεύουν ως qubits εκπέμπουν υπεριώδες φως, το οποίο οι οπτικές ίνες μεταδίδουν με σοβαρές απώλειες εξασθένησης. Ερευνητές στην Κίνα ανέπτυξαν πρόσφατα έναν καινοτόμο μετατροπέα που γεφυρώνει αυτό το κενό, επιτρέποντας την αποτελεσματική σύνδεση του υπεριώδους φωτός με μήκη κύματος τηλεπικοινωνιών.
Καινοτόμο τσιπ νιοβικού λιθίου και μετατροπή
Η νέα συσκευή βασίζεται σε λεπτό φιλμ νιοβικού λιθίου, ένα κρυσταλλικό υλικό που επιτρέπει αλληλεπιδράσεις μεταξύ φωτεινών κυμάτων διαφορετικών μηκών κύματος.
Ο μετατροπέας λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή διατήρησης της ενέργειας, μετατρέποντας ένα εισερχόμενο υπεριώδες φωτόνιο σε ένα τηλεπικοινωνιακό φωτόνιο και ένα φωτόνιο αντλίας.
Η ερευνητική ομάδα κατασκεύασε εκατοντάδες δείγματα και ενσωμάτωσε το βέλτιστο τσιπ κυματοδηγού σε μια προηγμένη οπτική διάταξη. Η δοκιμή απέδειξε εξαιρετική απόδοση μετατροπής φωτονίων και ελάχιστο θόρυβο υποβάθρου.
Προοπτικές για μεγαλύτερα δίκτυα και εφαρμογές
Η ενσωμάτωση του μετατροπέα σε σύστημα παγιδευμένων ιόντων απέδωσε εξαιρετικό λόγο σήματος προς θόρυβο και λειτουργίες υψηλής πιστότητας.
Επιπλέον, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα νέο μηχανισμό ελέγχου θορύβου και ένα μαθηματικό μοντέλο πρόβλεψης ατελειών. Στο μέλλον, αυτή η τεχνολογία θα διευκολύνει τη σύνδεση κβαντικών συσκευών σε μεγαλύτερα δίκτυα και θα βελτιώσει άλλες εφαρμογές χειρισμού του φωτός.
