El interruptor óptico sin calor permitiría chips de computación cuántica óptica
- centroopticafcbi
- Mar 4, 2021
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Marzo 03, 2021.
Ilustración de un circuito cuántico controlado habilitado por los interruptores sin calor informados. Autor: Lucas Schweickert
Investigadores en afiliación con el Departamento de Física Aplicada, KTH Royal Institute of Technology, Estocolmo, Suecia y el Instituto de Física de Semiconductores y Estado Sólido, Universidad Johannes Kepler de Linz, Linz, Austria, crearon un nuevo método para controlar y manipular fotones individuales sin generar calor. Desarrollaron un interruptor óptico que se reconfigura con movimiento mecánico microscópico en vez de calor.
"Como queremos detectar cada fotón, utilizamos detectores cuánticos que funcionan midiendo el calor que genera un solo fotón cuando es absorbido por un material superconductor", dice Gyger. "Si usamos interruptores tradicionales, nuestros detectores se inundarán de calor y, por lo tanto, no funcionarán en absoluto".
El nuevo método permite el control de fotones individuales sin la desventaja de calentar un chip semiconductor y, por lo tanto, inutilizar los detectores de fotones únicos, dice Carlos Errando Herranz, quien concibió la idea de investigación y dirigió el trabajo en KTH como parte del proyecto European Quantum Flagship. , S2QUIP.
Utilizando la activación microelectromecánica (MEMS), permite la conmutación óptica y la detección de fotones en un solo chip semiconductor mientras mantiene las bajas temperaturas requeridas por los detectores de un solo fotón.
"Nuestra tecnología ayudará a conectar todos los componentes básicos necesarios para los circuitos ópticos integrados para las tecnologías cuánticas", dice Errando Herranz.
"Las tecnologías cuánticas permitirán el cifrado seguro de mensajes y métodos de computación que resuelvan los problemas que las computadoras de hoy no pueden", dice. "Y proporcionarán herramientas de simulación que nos permitirán comprender las leyes fundamentales de la naturaleza, que pueden conducir a nuevos materiales y medicamentos".
El grupo desarrollará aún más la tecnología para hacerla compatible con la electrónica típica, lo que implicará reducir los voltajes utilizados en la configuración experimental.
Errando Herranz dice que el grupo apunta a integrar el proceso de fabricación en fundiciones de semiconductores que ya fabrican ópticas en chip, un paso necesario para hacer circuitos ópticos cuánticos lo suficientemente grandes como para cumplir algunas de las promesas de las tecnologías cuánticas.
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