La demanda de computadoras más rápidas está creciendo rápidamente y el aumento de big data exige que se exploren soluciones novedosas para ofrecer resultados más rápidos.

Sistemas de predicción meteorológica, El modelado computacional de estructuras de proteínas y la necesidad cada vez mayor de comunicaciones más seguras de datos confidenciales son ejemplos de información que debe procesarse rápidamente.

Varias plataformas compiten para realizar tecnologías cuánticas, y uno de los más prometedores es el que se basa en la generación de fuentes de luz no clásicas.

El equipo de UTS del profesor asociado Igor Aharonovich, de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas (MAPS), y el estudiante de doctorado Amanuel Berhane ha demostrado que esta tecnología se puede realizar mediante el material comercialmente disponible nitruro de galio (GaN). Es un semiconductor de banda ancha que se usa comúnmente en dispositivos BluRay.

"Nuestras tecnologías se basan en pulsos de luz ultrabrillantes que pueden transportar la información a la velocidad de la luz, allanando el camino para la criptografía cuántica y la computación cuántica óptica, ", dijo el profesor asociado Aharonovich.

"Esta es una investigación importante porque estamos desarrollando nuevas soluciones para comunicaciones seguras e información cuántica".

Berhane realizó la investigación que condujo a este último descubrimiento de emisores de nitruro de galio a principios de 2016.

"Al evaluar las propiedades de la nueva fuente de fotón único en GaN frente a algunos de los criterios establecidos para dispositivos futuristas como el brillo y la polarización, llegamos a la conclusión de que los emisores de GaN tienen un gran potencial, " él dijo.

El equipo de UTS está enfocado en identificar y renderizar plataformas de semiconductores que harían posible la computación rápida basada en fotones. Dijo Berhane.

"Trabajamos con materiales tecnológicamente compatibles, por lo que el siguiente paso para construir un procesador cuántico es cada vez más viable ".

La investigación de UTS, realizado en colaboración con el profesor Dirk Englund y su grupo en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), ha sido publicado en la revista Materiales avanzados .

El coautor de UTS, el profesor Milos Toth, dijo que el equipo utilizó modelos experimentales y numéricos para identificar una disposición única de defectos estructurales en GaN como fuente de emisión.

"Nuestro trabajo demuestra la emisión novedosa de un solo fotón de las películas de nitruro de galio, un material que ya es una plataforma viable para diodos emisores de luz (LED). La emisión ha observado diferentes películas que tienen diferentes espesores y estructuras, " él dijo.

El equipo ahora se centra en integrar estas fuentes con dispositivos en chip para desarrollar un prototipo comercial. La mayoría de las tecnologías cuánticas, como las computadoras cuánticas, todavía están en gran parte en la etapa de investigación, con avances significativos en demostraciones de laboratorio. Esta investigación demuestra que el uso de esas tecnologías se está acercando.