Датские ученые предложили новую технологию, позволяющую сохранить кубиты света в стабильном состоянии при комнатной температуре, а не только при -270 °C. Открытие позволит сделать квантовые исследования дешевле и эффективнее. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Квантовая криптография позволяет эффективно защищать коммуникации, так как основана на кубитах из одиночных фотонов, а взломать такую систему чрезвычайно сложно. Однако кубиты света остаются стабильными лишь при температурах, близких к абсолютному нулю, что требует огромного количества энергии и ресурсов. Новое исследование ученых из Копенгагенского университета предлагает новый способ хранения кубитов света при комнатной температуре, который не требует морозильных камер, жидкого гелия или сложных лазерных систем.
«Мы разработали специальное покрытие для наших микросхем, которое помогает световым кубитам оставаться идентичными и стабильными при комнатной температуре. Кроме того, наш новый метод позволяет хранить кубиты в течение гораздо более длительного времени, которое составляет миллисекунды, — то, что раньше было невозможно», — говорит соавтор исследования Юджин Саймон Пользик.
Внутри микросхем находятся тысячи атомов, излучающих фотоны. При повышении температуры они начинают двигаться быстрее, сталкиваясь друг с другом и со стенками, что приводит к испусканию разнообразных фотонов вместо одинаковых. Специальное покрытие из парафина, предложенное учеными, смягчает столкновения атомов, делая излучаемые фотоны идентичными и стабильными.
Однако открытие все еще требует дополнительной работы. Скорость производства кубитов составляет один фотон в секунду, в то время как охлажденные системы могут производить миллионы фотонов за то же время. Поэтому ученые стремятся преодолеть и это ограничение.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
