Los investigadores de Bristol han desarrollado un dispositivo diminuto que allana el camino para computadoras cuánticas y comunicaciones cuánticas de mayor rendimiento. haciéndolos significativamente más rápidos que el estado actual de la técnica.

Investigadores de los Laboratorios de Tecnología de Ingeniería Cuántica de la Universidad de Bristol (QET Labs) y de la Universidad Côte d'Azur han creado un nuevo detector de luz miniaturizado para medir las características cuánticas de la luz con más detalle que nunca. El dispositivo, hecho de dos chips de silicio que trabajan juntos, se utilizó para medir las propiedades únicas de la luz cuántica "exprimida" a velocidades récord.

Aprovechar las propiedades únicas de la física cuántica promete nuevas rutas para superar el estado actual de la técnica en informática. comunicación y medición. La fotónica de silicio, donde la luz se utiliza como portadora de información en microchips de silicio, es una vía emocionante hacia estas tecnologías de próxima generación.

"La luz exprimida es un efecto cuántico que es muy útil. Se puede utilizar en comunicaciones cuánticas y computadoras cuánticas y ya ha sido utilizado por los observatorios de ondas gravitacionales LIGO y Virgo para mejorar su sensibilidad". ayudando a detectar eventos astronómicos exóticos como fusiones de agujeros negros. Entonces, mejorar las formas en que podemos medirlo puede tener un gran impacto, "dijo Joel Tasker, coautor principal.

La medición de la luz comprimida requiere detectores diseñados para un ruido electrónico ultrabajo, para detectar las características cuánticas débiles de la luz. Pero estos detectores han estado limitados hasta ahora en la velocidad de las señales que se pueden medir, alrededor de mil millones de ciclos por segundo.

"Esto tiene un impacto directo en la velocidad de procesamiento de las tecnologías de la información emergentes, como las computadoras ópticas y las comunicaciones con niveles muy bajos de luz. Cuanto mayor sea el ancho de banda de su detector, cuanto más rápido pueda realizar cálculos y transmitir información, "dijo el coautor principal Jonathan Frazer.

El detector integrado se ha sincronizado hasta ahora en un orden de magnitud más rápido que el estado de la técnica anterior, y el equipo está trabajando para perfeccionar la tecnología para ir aún más rápido.

La huella del detector es de menos de un milímetro cuadrado; este tamaño pequeño permite el rendimiento de alta velocidad del detector. El detector está construido con microelectrónica de silicio y un chip fotónico de silicio.

Alrededor del mundo, Los investigadores han estado explorando cómo integrar la fotónica cuántica en un chip para demostrar la fabricación escalable.

"Gran parte de la atención se ha centrado en la parte cuántica, pero ahora hemos comenzado a integrar la interfaz entre la fotónica cuántica y la lectura eléctrica. Esto es necesario para que toda la arquitectura cuántica funcione de manera eficiente. Para la detección de homodinos, el enfoque de escala de chip da como resultado un dispositivo con una huella pequeña para la fabricación en masa, y lo que es más importante, aumenta el rendimiento "dijo el profesor Jonathan Matthews, quien dirigió el proyecto.

"Fotónica de silicio interconectada con electrónica integrada para la medición de 9 GHz de luz comprimida" por Joel Tasker, Jonathan Frazer, Giacomo Ferranti, Euan Allen, Léandre Brunel, Sébastien Tanzilli, Virginia D'Auria y Jonathan Matthews se publica hoy en Fotónica de la naturaleza .