On-chip-kredsløb producerer op til seks mikrobølgefotoner på samme tid

Et team af forskere med medlemmer fra Universit´e Paris-Saclay, University of Ulm og Institute of Quantum Technologies har udviklet et on-chip kredsløb, der producerer op til seks mikrobølgefotoner på samme tid. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review X , beskriver gruppen, hvordan de byggede enheden, hvor godt den fungerede, og dens mulige brug som en mere effektiv måde at producere sammenfiltrede partikler.

I de seneste år har forskere og ingeniører fundet flere anvendelser for sammenfiltrede partikler og har ledt efter en måde at producere dem mere effektivt på. De er generelt skabt ved hjælp af en enhed, der opdeler en enkelt foton i to fotoner, hver med mindre energi. I denne nye indsats har forskerne taget en anden tilgang – ved hjælp af et superledende kredsløb.

Kredsløbet blev designet ved hjælp af en Josephson-forbindelse, en spoleinduktor og en kondensator placeret på en chip-størrelse base. En Josephson junction er en enhed med to strimler af superledere placeret på en bundplade med kort afstand fra hinanden. Derefter sættes en isolerende barriere imellem dem. Påføring af spænding til en af ​​strimlerne skubber spændingen gennem isolatoren, hvor Cooper-par af elektroner skabes. Disse tunneler gennem barrieren, og mængden af ​​energi, de har, afhænger af mængden af ​​påført spænding.

I det nye kredsløb blev spoleinduktoren og kondensatoren indstillet, så de ville give resonans ved mikrobølgefrekvenser, og antallet af fotoner udsendt af enheden var afhængig af den påførte spænding. Enheden er i stand til at producere seks fotoner på samme tid. Forskerne testede ikke fotonerne for at afgøre, om de var viklet ind, men mener, at de var baseret på tidligere eksperimenter, de havde udført. De forsøgte heller ikke at modificere enheden for at afgøre, om der kunne produceres mere end seks fotoner. Flere test er påkrævet, men hvis enheden fungerer som håbet, kan det signalere starten på en ny bølge af forskning baseret på grupper af sammenfiltrede partikler. + Udforsk yderligere

Forskere demonstrerer ny type laser

© 2022 Science X Network