חוקרים מאוניברסיטת קולומביה הבריטית פיתחו מודל תיאורטי של מכשיר שיכול להפוך למרכיב מרכזי באינטרנט הקוונטי העתידי. אנחנו מדברים על מיקרו -שבב על בסיס הסיליקון שיכול להמיר אותות בין מיקרוגל לטווח אופטי עם יעילות של עד 95% וכמעט ללא רעש. זה הכרחי למחשבים קוונטיים לדבר אחד עם השני למרחקים ארוכים. היצירה פורסמה בכתב העת NPJ Quantum.
מחשב קוונטי משתמש במיקרוגל כדי לעבד מידע. עם זאת, כדי להעביר מידע זה לדוגמא המרחק, בין ערים או סימנים אופטיים של מדינות, המועבר באמצעות כבל סיבים אופטי. הבעיה היא שמצב הקוונטי שברירי ביותר וכאשר המרת אות, אפילו העיוות הקטן ביותר יכול להרוס את תופעת הבלבול הקוונטי.
השירות הוא המפתח לתקשורת קוונטית: הוא מאפשר לשני חלקיקים עדיין להיות קשורים למרחק ביניהם. איבוד תרכובת זו פירושו לאבד את כל היתרונות הקוונטיים. המכשיר מוצע על ידי החוקרים לפתור בעיות.
זה כמו למצוא מתרגם שמבין כמעט כל מילה, שומר על המשמעות ואינו מוסיף רעשי רקע, הסביר מר מוחמד ח'ליף, מחבר המחקר.
מכשיר זה הוא מיקרו -שבב סיליקון עם פגמים מגנטיים שנוצרו על ידי באופן מלאכותי – "פער" קטן המשולב בחומר המאפשר לך לשלוט בתכונותיו. כאשר למיקרוגל והאות האופטי יש תדר מסוים המסופק לשבב, האלקטרונים בפגמים אלה ממירים אות זה לאות אחר ללא ספיגת אנרגיה, אשר נמנעים מחוסר יציבות ואובדן חום.
המוזרות של העיצוב היא שמדובר ביעילות אנרגטית (דורש רק מיליוני וואט וואטס) ומסוגל להרחיב את הסולם, שכן ניתן ליצור באמצעות טכנולוגיות ייצור שבבים סטנדרטיים.
המכשירים שלנו לא רק ממירים אותות – הם עדיין שומרים על חיבור קוונטי, וזה חשוב מאוד.
למרות שהפיתוח היה קיים רק בצורה של מודל תיאורטי, הוא פותח את הדרך ליצור רשתות קוונטיות בפועל. ניתן לשלב ממירי סיליקון בתשתית התקשורת הקיימת באמצעות קווי ייצור מודרניים של מיקרו -שבב.
