Penapis Foton – Membuka Kunci Pengkomputeran Kuantum Optik

Pasukan penyelidik dari Universiti Basel, Switzerland, memperkenalkan kaedah baharu untuk memisahkan foton tunggal daripada gugusan minggu ini. Kaedah baharu itu membolehkan penyelidik mengawal interaksi dengan lebih baik pada tahap molekul. Terutamanya, ramai penyelidik melihat pengisihan tunggal daripada berbilang struktur foton sebagai langkah penting ke arah menggunakan teknologi ini untuk menggerakkan superkomputer dunia dan banyak lagi. Inilah yang anda perlu tahu.

Pasukan penyelidik dari Universiti Basel, Switzerland, memperkenalkan kaedah baharu untuk mengasingkan foton tunggal daripada kelompok minggu ini. Kaedah baharu itu membolehkan penyelidik mengawal interaksi dengan lebih baik pada tahap molekul. Terutamanya, ramai penyelidik melihat pengisihan tunggal daripada berbilang struktur foton sebagai langkah penting ke arah menggunakan teknologi ini untuk menggerakkan superkomputer dunia dan banyak lagi. Inilah yang anda perlu tahu.

Kajian Ayak

Jurutera berusaha untuk menunjukkan cara peranti Sifter boleh melaksanakan tugas ini dengan pasti dan berkesan. Sistem ini menyepadukan pemancar kuantum yang membolehkan penciptaan atom dimensi tunggal yang dikenali sebagai titik kuantum. Menariknya, kajian itu menyelidiki bagaimana mekanisme penapis menyalurkan foton untuk memisahkannya berdasarkan sama ada ia bersendirian atau disambungkan kepada foton lain. Untuk melaksanakan tugas ini, pasukan membuat beberapa perubahan pada model Jaynes-Cummings.

Variasi kepada model Jaynes-Cummings

Model Jaynes-Cummings telah membantu membentuk optik kuantum selama lebih daripada enam puluh tahun. Edwin Jaynes dan Frank Cummings pertama kali menunjukkannya kepada dunia pada tahun 1963, dan ia menjadi penting kepada sektor itu sejak itu. Terutamanya, model ini memperkemas pemahaman penyelidik tentang interaksi jirim cahaya, termasuk cara atom dua peringkat berinteraksi dengan medan elektromagnet terkuantisasi. Faktor ini menjadikan model Jaynes-Cummings ideal untuk penciptaan formula baharu.

Terdapat beberapa kelemahan pada model Jaynes-Cumming yang penyelidik perlu atasi untuk kajian ini. Pasukan mendapati bahawa model menyukarkan untuk menentukan kecekapan gandingan puncak (faktor?) dan momen nyahfasa yang rendah. Oleh itu, mereka mencipta varian yang memanfaatkan titik kuantum untuk mencapai keupayaan tambahan.

Menguji teori Sifter

Langkah pertama dalam menguji teori penapis ialah mencipta titik kuantum semikonduktor. Foton satu lapisan ini mewakili atom satu dimensi, yang kemudiannya diletakkan di dalam rongga mikro. Rongga mikro ini mempunyai dinding dalaman reflektif dan dibiarkan terbuka supaya ia boleh ditala, membolehkan jurutera menyesuaikan ? dan faktor lain.

Laser

Laser lemah telah digunakan bersama dengan pulau semikonduktor selebar 20nm untuk menyasarkan dinding pemantul rongga mikro. Untuk kajian itu, laser difokuskan pada dinding separa telus rongga sebelum diaktifkan melalui pemisahan dua cermin. Cahaya yang dibiaskan kemudiannya diarahkan ke persediaan pembahagi rasuk dengan plat separuh gelombang bersudut khusus untuk memisahkan foton. Selain itu, pemisah rasuk dibina untuk menjadi sensitif polarisasi, yang turut membantunya menapis dengan lebih berkesan.

Terutamanya, pembahagi secara automatik mengarahkan foton tunggal ke port yang berasingan daripada gugusan berbilang foton. Selain itu, sistem mengukur berapa banyak foton berinteraksi dengan titik kuantum untuk menentukan keadaan sebenar tenaga. Titik kuantum sesuai untuk tugasan ini kerana ia menyerap foton dan memancarkan cahaya berdasarkan pelbagai interaksi.

Keputusan

Para penyelidik mendapati bahawa penapis dengan tepat mengasingkan foton tunggal daripada kelompok. Kajian itu juga menunjukkan bahawa jurutera boleh mencapai kepupusan 99.2% dalam penghantaran menggunakan laser yang lemah. Selain itu, data baharu mendedahkan beberapa hasil yang menarik, termasuk fungsi korelasi tertib kedua.

Menariknya, penapis membolehkan untuk memisahkan dan mengukur jumlah foton yang melalui mekanisme dengan tepat. Keupayaan ini akan membuka peluang baharu untuk bergerak ke hadapan kerana keupayaan untuk mengesahkan himpunan foton, mengasingkan foton berdasarkan keadaan dan memantau tahap keseronokan foton yang lebih baik adalah semua langkah penting untuk satu hari menggunakan teknologi ini untuk menggerakkan komputer generasi akan datang dan banyak lagi.

Kes Penggunaan Berpotensi

Terdapat banyak kes penggunaan yang berpotensi untuk teknologi ini. Bidang tumpuan utama untuk teknologi ini adalah dalam penggunaan mencipta gerbang logik fotonik baharu. Logik kuantum memainkan peranan penting dalam komputer kuantum yang sangat pantas hari ini. Walau bagaimanapun, sukar untuk mencipta 100% gerbang logik fotonik komputer kuantum semua optik sehingga kini kerana sains tidak cukup dipercayai. Kajian terbaru ini membuka pintu untuk sistem ini akhirnya bergerak ke hadapan.

Kebaikan Phototon Sifter

광자 선별기 연구는 여러 가지 이점을 보여줍니다. 우선, 이 기술은 연구자들이 빛과 빛이 단일 광자 기반으로 세상과 상호 작용하는 방식을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 이전에는 이 수준의 심층 모니터링이 불가능했습니다. 따라서 많은 사람들은 이 혁신이 인류가 빛의 힘과 속도를 더 잘 활용하여 더 나은 세상을 만드는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다.

광자 통계 제어

이 연구는 광자를 단일 요소로 분류하는 신뢰할 수 있는 방법이 최초로 개발되었다는 점에서 또 다른 이점을 제공합니다. 이 기능을 통해 엔지니어는 단일 광자 수준에서 빛을 전력으로 변환하는 등의 작업을 수행하기 위해 강력한 번칭 및 안티번칭과 같은 상태를 확인할 수 있는 장치를 만들어 새로운 효율성 시대를 보장할 수 있습니다.

연구원

이 프로젝트의 연구자들은 스위스 바젤 대학교의 Richard Warburton이 이끌었습니다. 팀은 광자 선별 방법을 성공적으로 시연했으며 이제 앞으로 몇 달 안에 연구를 확장하려고 합니다. 그들의 연구는 수십 년에 걸친 양자 연구를 기반으로 하며 양자 연구의 다음 장을 발전시키는 데 도움이 될 것입니다.

혜택을 받을 수 있는 두 회사

Atas ialah kandungan terperinci Penapis Foton – Membuka Kunci Pengkomputeran Kuantum Optik. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!