С миру по кюбиту

  • Группа ученых под руководством Эдда Хиндса (Ed Hinds) из Центра холодной материи Имперского колледжа в Лондоне полагает, что им удалось найти новую возможность создания масштабируемого квантового компьютера. Они построили оптические микрорезонаторы, которые можно разместить на одном чипе. При этом сами микрорезонаторы сравнительно просты и не требуют больших усилий для их производства.
    Микрорезонатор состоит из кривого зеркала, закрытого плоским зеркалом, присоединенного к концу оптоволокна. Резонатор размещается на кремниевой пластине. Далее в резонатор вводятся холодные атомы и определяется их спектр отражения, а также их влияние на шумы в отраженном свете. Спонтанная эмиссия атомов может меняться за счет подгонки электромагнитного поля в вакууме, а полученные таким образом фотоны напрямую связываются с оптоволокном.
    Ученые полагают, что схема позволяет в принципе транспортировать фотоны на большие расстояния, а использование кремниевой пластины позволит интегрировать в чип другие необходимые компоненты. Кроме потенциального использования в квантовом информационном процессинге, устройство может быть полезным для изучения холодных атомов. Однако это задача будущих экспериментов.
    Результаты опубликованы в журнале "Physical Review Letters" (Vol. 99, Art. 063601, 2007).
  • Физики из Университета Мичигана провели успешный эксперимент по запутыванию состояний двух, находящихся на расстоянии 1 метра, ионов атомов редкоземельного элемента иттербия. Ионы были захвачены в двух отдельных ловушках, а их состояния были запутаны с помощью фотонов. Информация была записана в электронной конфигурации ионов. Затем каждый ион переводился в возбужденное состояние - так, чтобы индуцировать переход электронов в нижнее энергетическое состояние и испускание фотонов.
    Атомы иттербия способны испускать фотоны двух различных типов с различными длинами волн. Состояние фотона, испускаемого каждым ионом, оказывается запутанным с состоянием данного иона. Затем с помощью оптоволоконной нити фотоны приводились во взаимодействие друг с другом, после чего нить обрывалась, а ионы оказывались в запутанном состоянии.
    Как полагают авторы эксперимента, главный результат - это отделение квантовых битов запутанного состояния на достаточно большое расстояние, необходимое для создания масштабируемого устройства для квантового информационного процессинга, в частности, для построения квантовой компьютерной сети, которую уже успели окрестить квантовым Интернетом.
    Статья была опубликована в сентябрьском выпуске журнала "Nature" (Vol. 449, No. 7158, P. 68-71, 06.09.2007).

Сергей САНЬКО

 
Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

38 за 2007 год

Рубрика: 

Quanta et Qualia
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!