Un chip óptico multi-propósito que genera, manipula y las medidas de entrelazamiento y mezcla - dos fenómenos cuánticos, que son esenciales las fuerzas motrices para los ordenadores cuánticos del futuro - ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad del Centro de Bristol para Quantum Fotónica. Este trabajo representa un importante paso adelante en la carrera para desarrollar una computadora cuántica.
El recurso fundamental que impulsa a un ordenador cuántico es el enredo - la conexión entre dos partículas distantes que Einstein famosamente llamó "acción fantasmal a distancia". Los investigadores han Bristol, por primera vez, muestra que este notable fenómeno se puede generar, manipular y medir por completo en un chip de silicio minúscula. También han usado el mismo chip para medir la mezcla - a menudo un efecto no deseado del medio ambiente, sino un fenómeno que ahora puede ser controlada y utilizada para caracterizar circuitos cuánticos, así como de interés fundamental para los físicos.
"Para construir un ordenador cuántico, no sólo tenemos que ser capaces de controlar los fenómenos complejos tales como el entrelazamiento y la mezcla, pero tenemos que ser capaces de hacer esto en un chip, por lo que podemos scalably y prácticamente duplicado en miniatura como muchos circuitos- en la misma forma que los equipos modernos que tenemos hoy ", dice el profesor Jeremy O'Brien, Director del Centro para la Fotónica Cuántica. "Nuestro dispositivo permite esto y creemos que es un gran paso adelante hacia la óptica de la computación cuántica."
El chip, que realiza varios experimentos que normalmente cada uno se llevará a cabo en un banco óptico del tamaño de una gran mesa de comedor, es de 70 mm por 3 mm. Se compone de una red de pequeños canales que guían, manipular e interactuar fotones - partículas de luz. Con ocho electrodos embebido reconfigurable en el circuito, los pares de fotones pueden ser manipulados y enredados, la producción de cualquier posible estado entrelazados de dos fotones o de cualquier estado mixto de un fotón.
"No es lo ideal si tu ordenador cuántico sólo puede realizar una tarea específica único", explica Peter Shadbolt, autor principal del estudio, que se publica en la revista Naturaleza Fotónica . "Preferiríamos tener un dispositivo reconfigurable que puede realizar una amplia variedad de tareas, al igual que nuestros PCs de escritorio de hoy -. Reconfigurable esta capacidad es lo que hemos demostrado ahora este dispositivo es de aproximadamente diez veces más complejo que los experimentos anteriores con esta tecnología . Es emocionante porque nos puede llevar a cabo muchos experimentos diferentes de una manera muy sencilla, utilizando un chip reconfigurable solo. "
Los investigadores, que han sido el desarrollo de chips fotónicos cuántica de los últimos seis años, ahora están trabajando en la ampliación de la complejidad de este dispositivo, y vea esta tecnología como la piedra angular de las computadoras cuánticas del futuro.
Dr. Terry Rudolph, del Imperial College en Londres, Reino Unido, cree que este trabajo es un avance significativo. Él dijo: "Ser capaz de generar, manipular y medir el enredo en un chip es un logro impresionante. No sólo es un paso clave hacia las muchas tecnologías cuánticas, como por ejemplo ópticas computación cuántica, que van a revolucionar nuestras vidas, le da nosotros muchas más oportunidades de explorar y jugar con algunos de los fenómenos cuánticos muy extraño que todavía lucha para envolver nuestras mentes. Ellos han hecho que sea tan fácil marcar en cuestión de segundos un experimento que nos llevaba meses, que me pregunto si hasta yo puedo dirigir mi propio experimento ya! "
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