Kvanttilaskennan aikakauteen sopivat optiset kuidut

Brittiläisen Bathin yliopiston fyysikot ovat kehittäneet uuden sukupolven erikoisvalokuituja selviytyäkseen tiedonsiirron haasteista, joita odotetaan nousevan kvanttilaskennan aikakaudella.

"Perinteisien optisien kuitujen aallonpituudet eivät ole yhteensopivia yksifotonilähteiden, kubittien ja aktiivisten optisten komponenttien toiminnallisten aallonpituuksien kanssa, joita tarvitaan valopohjaisissa kvanttitekniikoissa, sanoo tohtori Kristina Rusimova.

"Paljon kuin olemassa oleva Internet, kvantti-internet luottaa optisiin kuituihin välittääkseen informaatiota solmusta solmuun. Nämä optiset kuidut ovat todennäköisesti hyvin erilaisia kuin tällä hetkellä käytetyt kuidut, ja ne vaativat erilaista tukiteknologiaa ollakseen hyödyllisiä."

Heidän näkökulmastaan tutkijat pohtivat kvantti-internetin haasteita valokuitutekniikan näkökulmasta ja esittävät joukon mahdollisia ratkaisuja vankan, laaja-alaisen kvanttiverkon skaalautumiseen.

Tämä kattaa sekä kuidut, joita käytetään pitkän kantaman viestintään, että erikoiskuidut. Ne mahdollistavat kvanttitoistimet, jotka ovat integroitu suoraan verkkoon laajentamaan etäisyyttä, jolla tämä tekniikka voi toimia.

Solmujen yhdistämisen lisäksi erikoiset optiset kuidut voivat soveltua kvanttilaskennan toteuttamiseen itse solmuissa toimimalla lomittuneiden yksittäisten fotonien, kvanttiaallonpituusmuuntimien, pienihäviöisten kytkimien tai kvanttimuisteja sisältävien rakenteiden lähteinä.

Tohtori McGarry sanoi: "Toisin kuin televiestinnässä tavallisesti käytetyissä optisissa kuiduissa, Bathissa rutiininomaisesti valmistetuilla erikoiskuiduilla on mikrorakenteinen ydin, joka koostuu monimutkaisesta ilmataskukuviosta, jollaista on kuidun koko pituudella.

"Näiden ilmataskujen kuvio antaa tutkijoille mahdollisuuden manipuloida kuidun sisällä olevan valon ominaisuuksia ja luoda lomittuneita fotonipareja, muuttaa fotonien väriä tai jopa vangita yksittäisiä atomeja kuitujen sisään."

Aiheesta aiemmin:

Uusi alusta kvantti-informaation käsittelyyn

Kuitua kvanttiviestinnälle

Ilma vahvistaa valoa valokuidussa