Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

Будущие квантовые компьютеры могут использовать однофотонный источник для надежной работы

Published on January 21, 2011 at 6:36 AM

Квантовых компьютеров завтрашнего дня могут использовать фотоны, частицы света, перемещаться по данным, они должны сделать расчеты, но фотоны сложно работать.

Два новых работах исследователи, работающие в Национальном Институте Стандартов и Технологии (NIST) привели науку к созданию надежных источников фотонов для этих давно возвестил устройств.

Gated источника фотонов начинается с ярко-зеленый 532nm лазерный луч длиной волны, что бросается в кристалле (ярко-зеленые пятна, в центре) и превращается в пар фотонов при 810nm (ложь синего цвета здесь, это в конце красной области спектра) и 1550 ( в инфракрасной области спектра, ложные красного цвета здесь.). "Голубой" луч канала вестника, "красный" луч проходит через катушку оптического волокна (справа), чтобы задержать его достаточно долго, для ga6te, чтобы открыть или закрыть.

В принципе, квантовые компьютеры могут выполнять вычисления, которые невозможно или нецелесообразно с использованием обычных компьютеров, пользуясь своеобразным правилам квантовой механики. Для этого они должны работать на вещи, которыми можно манипулировать в определенные квантовые состояния. Фотоны являются одними из ведущих претендентов.

Новые работы NIST решения одной из многих проблем в практической квантового компьютера: необходимо устройство, которое производит готовый фотонов в количестве, но только по одному за раз, и только когда процессор компьютера готова их принять. Так же, как искаженные данные будут путать стандартный компьютер, несущих информацию фотона, который входит квантовых процессоров вместе с другими частицами, или когда процессор не ожидал, может разрушить расчета.

Однофотонный источник был неуловимым в течение почти двух десятилетий, отчасти потому, что нет способа получения этих частиц в отдельности является идеальным. "Это немного похоже на игру игры в неисправном-а-моль, где решение одной проблемы создает другие", говорит Алан Migdall оптического отдела технологий NIST. "Лучшее, что вы можете сделать, это держать все вопросы под контроль несколько. Вы никогда не можете избавиться от них".

Первая работа команды адреса должны быть уверены, что фотон действительно наступает время, когда процессор ожидает его, и что никто не появляются неожиданно. Многие виды однофотонных источников создают пары фотонов и отправить одну из них, чтобы детектор, который советы от процессора к тому, что во-вторых, несущих информацию фотон на своем пути. Но так как детекторы не вполне точны, иногда им не хватает "вестник" фотона и его близнец молнии в процессор, гуммирование до работы.

Коллективные усилия в сотрудничестве с исследователями из итальянского метрологии лаборатории L'Istituto Nazionale ди Ricerca Metrologica (INRIM), обрабатывается вопрос путем создания простой ворота в источнике. Когда глашатай фотон достигает детектора, ворота открываются, позволяя второй прошлом фотона. "Вы получаете фотона, когда вы ожидаете один, и вы не получите один, когда вы этого не сделаете," Migdall говорит. "Это было очевидное решение, другие предложили ее уже давно, мы были просто первыми, чтобы построить это он делает одного источника фотонов лучше.".

Во второй работе, команда NIST описывает источника фотонов для решения двух других требований. Квантовые компьютеры нужно будет много таких источников, работающих параллельно, так что источники должны быть в состоянии быть построен в большом количестве и надежно работать, и так, что компьютер может сказать фотонов друг от друга, источников следует создать несколько отдельных фотонов, но все на разных длинах волн . Команда очертания способ создать именно такой источник из кремния, который был хорошо понимают электронной промышленности десятилетиями, как материал, из которого стандартные компьютерные чипы построены.

"Обычно тот или иной материал может производить только пар в конкретной парой длин волн, но наша конструкция позволяет производство фотонов на число регулярных и различных длинах волн одновременно, все из одних рук", Migdall говорит. "Потому что дизайн совместим с микротехнологий методов, это достижение является первым шагом в процессе создания источников, которые являются частью интегральных схем, а не только прототип компьютеров, которые работают в тепличных лаборатории".

Источник: http://www.nist.gov/

Last Update: 22. October 2011 19:30

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit