Ny forskning: Syntetiska fotondimensioner omvandlar kvantinformation och kopplas enkelt till telesystem.

StockholmForskare vid Institut national de la recherche scientifique (INRS) har gjort ett betydande framsteg inom kvantinformation genom att använda syntetiska fotoniska dimensioner. Under ledning av professor Roberto Morandotti, i samarbete med team från Tyskland, Italien och Japan, har de introducerat ett nytt sätt att kontrollera ljusets kvanttillstånd. Deras forskning, publicerad i tidskriften Nature Photonics, presenterar ett system som använder syntetiska fotoniska gitter för att bättre hantera och upptäcka fotoner, vilket gör processen mer effektiv.

Viktiga delar av denna upptäckt innefattar:

• Framställning av ett syntetiskt fotoniskt galler för kvanttillståndsmanipulation.
• Användning av kvantvandringar för att bearbeta fotonentanglement i hög dimension.
• Kompatibilitet med befintlig telekominfrastruktur.

Denna nya metod undersöker kvantvandringar, vilka har haft en avgörande betydelse för att driva framsteg inom kvantdatorer under de senaste 20 åren. Kvantvandringar fungerar likt klassiska slumpvandringar men i en kvantmiljö, vilket bidrar till att förbättra algoritmers hastighet och komplexitet. Forskarna använder syntetiska fotoniska nätverk för att fördjupa studiet av kvantbeteenden. Dessa system utnyttjar syntetiska dimensioner för att effektivt bearbeta information, genom att använda vanliga fiberoptiska enheter som arbetar med standardteknologi inom telekom.

Läs också:

Idag · 14:14

Fysiker utnyttjar laservirvlar för revolutionerande datalagring och överföring vid Aalto universitetet

Syntetiska fotoniska dimensioner ger forskare möjlighet att simulera kvantbeteenden, som paritet-tid-symmetri och ljusflöde likt en superfluid. Tidigare användes dessa begrepp främst inom icke-kvanteknologier, men ny forskning visar att de kan vara användbara i kvantapplikationer. Systemet kan hantera både klassiskt och sammanflätat ljus samtidigt. Denna förmåga kan revolutionera områden som kvantdatorer, kvantmätningar och säker kvantkommunikation genom att förbättra prestandan och sänka infrastrukturkostnaderna.

Kvantteknologi kan nu prestera på hög nivå utan att behöva helt ny infrastruktur. Dessa system kan enkelt kopplas till både nuvarande och framtida telenätverk. Detta förenklar installationen och bidrar till att säkra kvantnätverk för överföring av personlig data.

Denna forskning går längre än att bara förbättra telekommunikation; den visar att kvantteknologi snart kan bli lättare att använda och bygga ut. Genom att fokusera på fiberbaserade lösningar harmoniserar forskningen med nuvarande telekomsystem och markerar viktig framsteg mot praktisk användning av kvantteknik. INRS-teamets arbete är ett betydande steg i att koppla samman komplexa kvantprocesser med vardaglig teknologi.