Ny optisk enhed bringer kvanteberegning et skridt nærmere

Et internationalt team af forskere har taget et stort skridt tættere på at skabe en optisk kvantecomputer, som har potentiale til at konstruere nye lægemidler og optimere energibesparende metoder.

Forskerholdet udviklede den første optiske mikrochip til at generere, manipulere og detektere en bestemt lystilstand kaldet sammenpresset vakuum, som er afgørende for kvanteberegning. En optisk mikrochip har det meste af den grundlæggende funktionalitet, der kræves for at skabe fremtidige kvantecomputere.

Griffith University i Queensland ledede projektet i samarbejde med University of Munster i Tyskland, Australian National University (ANU) og University of New South Wales-Canberra, støttet af ARC Center of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology.

Medforsker professor Elanor Huntington, Dekan for ANU College of Engineering and Computer Science, og programleder for ARC Center of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology, var begejstret for dette betydelige fremskridt.

"Det, vi har demonstreret med denne enhed, er et vigtigt teknologisk skridt i retning af at lave en optisk kvantecomputer, som vil løse visse problemer meget hurtigere end nutidens computere, " sagde professor Huntington.

Mikrochippen - som er 1,5 cm bred, 5 cm lang og 0,5 cm tyk - har komponenter indeni, der interagerer med lys på forskellige måder. Disse komponenter er forbundet af små kanaler kaldet bølgeledere, der leder lyset rundt om mikrochippen, på samme måde som ledninger forbinder forskellige dele af et elektrisk kredsløb.

Lektor Mirko Lobino fra Griffith University sagde, at forskerholdet arbejdede hen imod den næste generation af optiske mikrochips, der kræves til praktiske kvantecomputere.

"Udover at være i stand til at konstruere nye lægemidler og materialer, og forbedre energibesparende metoder, optisk kvanteberegning vil muliggøre ultrahurtige databasesøgninger og hjælpe med at løse vanskelige matematiske problemer på mange forskellige områder, " han sagde.

Dr. Francesco Lenzini fra University of Munster, hvem er hovedforfatteren af ​​holdets Science Advances-papir, sagde, at forskningen overvandt en af ​​de store udfordringer ved at lave en optisk kvantecomputer.

"Dette eksperiment er det første til at integrere tre af de grundlæggende trin, der er nødvendige for en optisk kvantecomputer, som er genereringen af ​​lysets kvantetilstande, deres manipulation på en hurtig og rekonfigurerbar måde, og deres påvisning, " han sagde.