Quantum computing jirrappreżenta teknoloġija innovattiva potenzjali li tista' taqbeż bil-bosta l-limitazzjonijiet tekniċi tas-sistemi moderni tal-kompjuters ta'-ġurnata għal xi kompiti. Madankollu, it-tgħaqqid ta' kompjuters kwantistiċi prattiċi,-skala kbira jibqa' ta' sfida, partikolarment minħabba t-tekniki kumplessi u delikati involuti.
F'xi sistemi quantum computing, joni singoli (atomi ċċarġjati bħal strontium) huma maqbuda u esposti għal kampi elettromanjetiċi inkluż dawl tal-laser biex jipproduċu ċerti effetti, użati biex iwettqu kalkoli. Ċirkwiti bħal dawn jeħtieġu ħafna wavelengths ta' dawl differenti biex jiġu introdotti f'pożizzjonijiet differenti tal-apparat, li jfisser li bosta raġġi tal-lejżer iridu jiġu rranġati kif suppost u mwassla fiż-żona magħżula. F'dawn il-każijiet, il-limitazzjonijiet prattiċi tat-twassil ta 'ħafna raġġi ta' dawl differenti madwar fi spazju limitat isiru diffikultà.
Biex jindirizzaw dan, riċerkaturi mill-Università ta 'Osaka investigaw modi uniċi kif iwasslu dawl fi spazju limitat. Ix-xogħol tagħhom żvela ċirkwit nanofotoniku effiċjenti fl-enerġija-b'fibri ottiċi mwaħħla mal-gwidi tal-mewġ biex iwasslu sitt raġġi tal-lejżer differenti lejn id-destinazzjonijiet tagħhom. Is-sejbiet ġew ippubblikati fiAPL Quantum.
"Għadhom ma ġewx żviluppati metodi skalabbli u prattiċi ta 'konfigurazzjoni ta' ċirkwiti fotoniċi assoċjati ma' kompjuters quantum maqbuda-jone biex jippermettu l-kunsinna tad-dawl tal-lejżer," jgħid l-awtur Alto Osada. "Biex negħlbu din l-isfida, ridna noħolqu metodu effiċjenti li jgħodd għaż-żoni kollha tal-insib f'nassa tal-joni."
Bħala parti mir-riċerka, il-waveguides kellhom jinqasmu u rranġati mill-ġdid b'modi kreattivi ġewwa ċ-ċirkwiti biex jittrasmettu r-raġġi tal-lejżer differenti fil-postijiet korretti. Id-disinji kellhom ukoll iqisu l-abbiltà li jitfi u jinxtegħlu r-raġġi tal-lejżer b'mod indipendenti, filwaqt li jipprovdu l-ogħla effiċjenza tal-enerġija possibbli.
Il-mudelli tal-gwida tal-mewġ li jirriżultaw jieħdu d-dehra ta' tapizzeriji kumplessi u ta' l-għajn-li jaqbdu l-għajn hekk kif ir-raġġi tal-lejżer jaqsmu bejniethom u jimxu miċ-ċirkwiti.
"Ix-xogħol tagħna juri li dan l-approċċ jista 'jippermetti diversi mijiet ta' qubits fuq ċippa waħda," jindika Osada. Qubits jirreferi għall-unitajiet bażiċi tal-komputazzjoni kwantistika, li fuqhom jaħdmu algoritmi quantum biex jindirizzaw problemi reali-dinja.
Ir-riċerkaturi użaw żewġ approċċi għall-iffurmar tal-mudelli, imsejħa sort bubble u duplikazzjoni blockwise. Iż-żewġ mudelli nstabu li kellhom vantaġġi, bir-riċerkaturi jissuġġerixxu li l-għażla bejn it-tnejn tiddependi fuq fatturi bħan-numru ta 'raġġi tal-lejżer meħtieġa u telf ta' elementi fotoniċi. L-istudju enfasizza b'suċċess il-fattibilità u l-potenzjal tal-użu ta 'mudelli kumplessi ta' gwidi tal-mewġ fiċ-ċirkwiti biex iġibu raġġi ta 'dawl għal joni maqbuda.
Din ir-riċerka tipprovdi implikazzjonijiet eċċitanti li l-istess kunċett jista 'jiġi applikat mhux biss għall-komputazzjoni kwantistika iżda għall-fabbrikazzjoni ta' sistemi ottiċi avvanzati, li jirrappreżentaw avvanz teknoloġiku importanti b'firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet.
