Квантовые компьютеры стали на шаг ближе

Международная команда исследователей создала чип, позволяющий наблюдать квантовую интерференцию двух фотонных пучков, происходящую внутри него. Ученые рассказали о том, как работает чип, и каким образом его можно использовать в последнем номере журнала Nature Photonics.

Квантовая интерференция фотонов – процесс, который в квантовых компьютерах будущего явится основой обработки информации. Она будет в них кодироваться квантовыми состояниями элементарных частиц, а не единицей или нулем. От обычной интерференции света она отличается, и для нее требуется, чтобы два интерферирующих фотона практически были одинаковыми.

Подразумевается не только одинаковая длина волны и поляризация, но и идентичное пространственное распределение фотонов. Малейшее расхождение превратит их в две различные частицы, и интерференция ослабнет или исчезнет вообще. Это очень сложная, почти невозможная задача, но авторы статьи с нею справились. В их чип встроен лазер и расщепитель лазерного луча.

Длина пробега каждого из двух фотонных пучков настраивается изменением температуры волноводов, что позволяет при встрече пучков наблюдать интерференцию двух фотонов. Создание квантового компьютера – это гигантская задача, которая состоит из множества шагов. И уже сделан один очень важный шаг, который позволяет произвести внутри чипа квантовую интерференцию и наблюдать ее результат.