Lomittuvatko solitonit?

Käsitteellinen kaavio taajuuskammasta ja sen tuottavasta mikrorenkaasta ja solitoneista. Taajuuskampakaaviossa näkyy sekä koherentit valohampaat että kvanttivalo näiden hampaiden välillä.

Stanfordin insinöörit ja fyysikot tutkivat valokampojen kvanttiominaisuuksia ja heidän uusin työ esittelee uuden työkalun erikoistuneiden valolähteiden kvanttiominaisuuksien tutkimiseen.

Solitoneja hyödyntäviä mikrokampoja on valmistettu monissa laboratorioissa, mutta Stanfordin tutkijat ovat ensimmäisten joukossa, jotka tutkivat järjestelmän kvanttioptisia ominaisuuksia.

Pareittain luotujen mikrokampasolitonien uskotaan lomittuvan – hiukkasten välisen suhteen, mikä tukee ymmärrystämme kvanttifysiikasta ja on kaikkien ehdotettujen kvanttiteknologioiden perusta.

"Tämä on yksi ensimmäisistä osoituksista, että miniatyrisoitu taajuuskampa voi tuottaa mielenkiintoista kvanttivaloa - ei-klassista valoa - sirulle", sanoo tutkija Kiyoul Yang "Se voi avata uuden polun kohti laajempia kvanttivalon tutkimuksia käyttämällä taajuuskampaa ja fotonisia integroituja piirejä laajamittaisiin kokeisiin."

Osoittaessaan työkalunsa hyödyllisyyden tutkijat toimittivat myös vakuuttavia todisteita kvantti lomittumisesta solitonisen mikrokamman sisällä, mikä on teoretisoitu ja oletettu, mutta jota ei ole vielä todistettu millään olemassa olevilla tutkimuksilla.

"Haluaisin todella, että solitoneista tulee hyödyllisiä kvanttilaskentaan, koska se on hyvin tutkittu järjestelmä", sanoo Melissa Guidry. "Meillä on tällä hetkellä paljon tekniikkaa solitonien tuottamiseen siruilla pienellä teholla, joten olisi jännittävää ottaa se ja näyttää, että sinulla on lomittumista."

Professori Jelena Vučkovićin tiimi on erityisen kiinnostunut solitonien mahdollisuuksista tietyntyyppisessä kvanttilaskennassa, koska solitonien ennustetaan olevan erittäin lomittuneita heti, kun niitä syntyy.

Tutkijoiden idealistan kärjessä on mahdollisuus suorittaa järjestelmässä mittauksia, jotka osoittaisivat lopullisesti tällaisen kvanttilomittumisen. Työmme avaa polun kohti solitonipohjaista monimuotoista kvanttiresurssia.

Aiheesta aiemmin:

Solitonista tiedonsiirtoa

Solitoneillako uutta elektroniikkaa?

Minimalistista muistitekniikkaa