به نقل از ساینس دیلی، گروهی از محققان دانشگاه کلرادو در بولدر و آزمایشگاه ملی سندیا، یک ریزچیپ نوری ساختهاند که حدود ۱۰۰ برابر باریکتر از موی انسان است و قابلیت کنترل دقیق نور لیزر را فراهم میکند، این دستگاه که در مجله Nature Communications منتشر شده، میتواند تحولی اساسی در طراحی کامپیوترهای کوانتومی ایجاد کند، به ویژه در سیستمهایی که از اتمهای به دام افتاده برای ذخیره اطلاعات به عنوان کیوبیت استفاده میکنند.
کنترل دقیق فاز لیزر، برای هدایت کیوبیتها ضروری است و این ریزچیپ میتواند فرکانسهای جدید لیزر را با پایداری و کارایی بالا تولید کند، در مقایسه با تجهیزات فعلی، این فناوری حدود ۸۰ برابر انرژی کمتر مصرف میکند و گرمای کمتری تولید میکند، که امکان تراکم بیشتر کانالهای نوری روی یک چیپ واحد را فراهم میآورد.
یکی از دستاوردهای مهم این پروژه، تولید این دستگاه با استفاده از فناوریهای استاندارد تولید تراشههای الکترونیکی (CMOS) است، این امر امکان تولید انبوه هزاران یا حتی میلیونها نسخه یکسان از این ریزچیپها را فراهم میکند و مقیاسپذیری رایانش کوانتومی را به شدت افزایش میدهد.
ریزچیپ جدید، با استفاده از لرزشهای فرکانس مایکروویو که میلیاردها بار در ثانیه نوسان میکنند، نور لیزر را با دقت بالا کنترل میکند. این روش نه تنها برای رایانش کوانتومی بلکه برای حسگرهای کوانتومی و شبکههای کوانتومی آینده نیز اهمیت دارد.
محققان اکنون روی طراحی مدارهای فوتونیک یکپارچه کار میکنند که تولید فرکانس، فیلتر و شکلدهی پالس را روی یک چیپ ترکیب میکند، هدف نهایی ساخت یک پلتفرم فوتونیک کامل و مقیاسپذیر است که بتواند تعداد بسیار زیادی کیوبیت را مدیریت کند. همکاری با شرکتهای فعال در زمینه کامپیوترهای کوانتومی، گام بعدی این تیم است تا این ریزچیپها در سیستمهای واقعی آزمایش شوند.
