Квантовые компьютеры обещают решать сложные задачи в области материаловедения и криптографии, которые в будущем останутсянедоступными даже для самых мощных обычных суперкомпьютеров. Тем не менее, для этого, вероятно, потребуются миллионы высококачественных кубитов из-за необходимого исправления ошибок.
Прогресс в области сверхпроводящих процессоров стремительно возрастает, и в настоящее время количество кубитов исчисляется несколькими сотнями. Преимуществами этой технологии являются высокая скорость вычислений и ее совместимость с производством микрочипов, но необходимость сверхнизких температур в конечном итоге ограничивает размер процессора и предотвращает любой физический доступ после его охлаждения.
Модульный квантовый компьютер с несколькими отдельно охлаждаемыми процессорными узлами мог бы решить эту проблему. Однако отдельные микроволновые фотоны — частицы света, которые являются естественными носителями информации между сверхпроводящими кубитами внутри процессоров, — не подходят для передачи между процессорами при комнатной температуре. Мир при комнатной температуре наполнен теплом, которое легко нарушает микроволновые фотоны и их хрупкие квантовые свойства, такие как запутанность.
Исследователи из группы Fink из Института науки и технологий Австрии (ISTA) вместе с сотрудниками из Технического университета Вены и Мюнхенского технического университета продемонстрировали важный технологический шаг для преодоления этих проблем. Они впервые перепутали низкоэнергетические микроволны с высокоэнергетическими оптическими фотонами.
В работе предлагается технология производства источников неразличимых фотонов в телекоммуникационном С-диапазоне на основе эпитаксиальных полупроводниковых квантовых точек. Новая методика позволяет детерминировано интегрировать квантовые излучатели в микрорезонаторы из кольцевых брэгговских решёток.
В статье описывается адаптация научной КМОП камеры Tucsen с обратной засветкой с целью улучшения возможностей регистрации когерентного рассеяния мягкого рентгеновского излучения.
В работе представлено два возможных варианта использования источников суперконтинуума: в качестве источника зондирующего излучения для оптической когерентной томографии и в качестве источника возбуждения для флуоресцентной кросс-корреляционной спектроскопии.
В работе реализован протокол BB84 с твердотельным источником одиночных фотонов на основе атомарно тонких слоев WSe2, выделяющийся простотой изготовления и настройки свойств. Система конкурентоспособна в сравнении с передовыми решениями, а с внедрением улучшений в виде микрорезонаторов может превзойти их.
В статье описывается метод широкопольной квантовой микроскопии с пространственным разрешением 1,4 мкм, основанный на схеме с симметричными плечами холостых и сигнальных фотонов. Преимущества метода: высокие скорость, отношение сигнал/шум и устойчивость к рассеянному свету в сравнении с аналогичными методами квантовой визуализации.
г. Санкт-Петербург, улица Савушкина 83, корп. 3
