Научная группа из Национальной физической лаборатории (NPL) в Великобритании разработала настраиваемый, высокоэффективный источник микроволн, способный производить единичные фотоны. Областью применения новой разработки могут стать квантовые вычисления и информационные технологии, а также изучение фундаментальных реакций между светом и веществом в квантовых схемах.

Схемы, производящие единичные фотоны, являются жизненно важным компонентом в квантовых компьютерах. Они, как правило, состоят из квантового бита или "кубита", соединённого с резонансным контуром. Резонансный контур ограничивает выход фотонов из кубита на определённых частотах в зависимости от конструкции схемы.

Это ограничение означает, что исследователям приходится перестраивать схемы каждый раз, когда требуется другая частота. Команда специалистов решила эту проблему путём создания нового устройства, способного производить одиночные фотоны в широком диапазоне частот.

Разработанная учёными технология использует переохлажденный кубит, совмещающий в себе два открытых конца линии передачи. Один конец, через который выходят микроволновые фотоны, тесно связан с кубитом. Другой конец линии связан слабо и служит входным портом, выпуская из кубита фотоны по одному. Входной импульс приводит квантовый бит в возбуждённое энергетическое состояние, при выходе из которого он производит один фотон.

bbabo.Net