Вчені з Інституту науки про світло Макса Планка (MPL) розробили новий спосіб заплутування фотонів з акустичними фононами. Він демонструє високу стійкість до зовнішнього шуму, однієї з головних проблем у квантових технологіях.
Повідомляється, що нове досягнення може мати значний вплив на розвиток квантового зв’язку та квантових обчислень.
Як відомо, квантова заплутаність — це явище, коли стан однієї частинки миттєво впливає на стан іншої, незалежно від відстані між ними. Це явище необхідне для забезпечення безпеки у квантових комунікаціях і створення потужних квантових обчислювальних систем.
В оптичних технологіях для заплутування фотонів, квантів світла, часто використовуються нелінійні оптичні методи.
Нова технологія базується на заплутуванні фотонів і фононів через так зване броунівське розсіяння. Механізм стійкий до зовнішнього шуму, що робить його придатним для використання у квантових сигнальних обробниках.
Однією з переваг є те, що цей підхід працює при вищих температурах, що дозволяє уникнути використання дорогих охолоджувальних систем, які потрібні для традиційних квантових технологій.
Фотоноси, які рухаються зі швидкістю світла, і фонони, пов’язані з коливаннями звукових хвиль, рухаються значно повільніше. У новій системі ці два типи частинок взаємодіють через оптичний нелінійний ефект. Це дозволяє пов’язувати квантові частинки з різною енергією.
Експерименти показали, що новий метод може працювати при температурах, що досягають десятків Кельвінів, що набагато вище, ніж температура, необхідна для інших підходів. Цей механізм, який можна реалізувати в оптичних волокнах або на фотонних чипах, має великий потенціал для майбутніх квантових технологій.
