Revolucionarna metoda sprezanja fotona i fonona omogućuje napredak u kvantnoj tehnologiji i sigurnim komunikacijama

Znanstvenici s Max Planck Instituta za znanost o svjetlu razvili su otpornu metodu sprezanja fotona i fonona, otvarajući nove mogućnosti u kvantnim komunikacijama i računalstvu. Njihova metoda koristi Brillouinovo raspršenje te omogućuje rad na višim temperaturama, smanjujući troškove i povećavajući primjenjivost.

Revolucionarna metoda sprezanja fotona i fonona omogućuje napredak u kvantnoj tehnologiji i sigurnim komunikacijama
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Znanstvenici s Max Planck Instituta za znanost o svjetlu (MPL) ostvarili su značajan napredak u kvantnoj tehnologiji demonstrirajući učinkovit način sprezanja fotona s akustičkim fononima. Ova metoda pokazuje iznimnu otpornost na vanjske smetnje, što je često izazov u kvantnim sustavima. Njihovo istraživanje objavljeno je u časopisu "Physical Review Letters".


Kvantna sprega: temelj kvantnih tehnologija


Kvantna sprega omogućuje da stanje jedne čestice trenutno utječe na stanje druge, bez obzira na udaljenost između njih. Ovaj fenomen ključan je za razvoj sigurnih kvantnih komunikacija i naprednih kvantnih računala. Tradicionalno, sprega se ostvaruje između fotona putem nelinearnih optičkih procesa. Međutim, istraživači s MPL-a uspjeli su spojiti fotone s fononima, kvazipartikulama koje predstavljaju zvučne valove, koristeći Brillouinovo raspršenje.


Brillouinovo raspršenje: most između svjetla i zvuka


Brillouinovo raspršenje je nelinearni optički efekt koji omogućuje interakciju između svjetlosnih i zvučnih valova unutar materijala. Kroz ovaj proces, fotoni i fononi mogu se povezati, stvarajući hibridne kvantne sustave. Ova metoda pruža stabilnu i učinkovitu platformu za kvantne aplikacije, posebno u uvjetima gdje su vanjske smetnje prisutne.


Otpornost na vanjske smetnje


Jedan od glavnih izazova u kvantnim tehnologijama je osjetljivost na vanjske smetnje koje mogu narušiti kvantnu spregu. Metoda razvijena na MPL-u pokazuje visoku otpornost na takve smetnje, što je ključno za praktičnu primjenu u kvantnim komunikacijama i računalstvu.


Primjena u kvantnim komunikacijama


Sprega fotona i fonona otvara nove mogućnosti za razvoj kvantnih komunikacijskih sustava. Fononi, zbog svoje prirode, mogu služiti kao kvantna memorija, dok fotoni omogućuju prijenos informacija na velike udaljenosti. Ova kombinacija može dovesti do učinkovitijih i sigurnijih komunikacijskih kanala.


Budućnost kvantnog računalstva


U kvantnom računalstvu, sprega različitih kvantnih stanja ključna je za obradu informacija. Integracija fotona i fonona može omogućiti razvoj novih kvantnih logičkih sklopova koji su otporniji na smetnje i učinkovitiji u radu.


Praktična implementacija


Istraživači su pokazali da se njihova metoda može primijeniti u optičkim vlaknima i fotoničkim integriranim čipovima. Ova fleksibilnost omogućuje široku primjenu u postojećim tehnologijama i olakšava integraciju u buduće kvantne sustave.


Rad na višim temperaturama


Jedan od značajnih uspjeha ove metode je mogućnost rada na temperaturama višim od standardnih pristupa, koji često zahtijevaju skupu opremu poput razrijeđenih hladnjaka. Metoda razvijena na MPL-u može se koristiti u uvjetima s temperaturama do desetaka Kelvina, što smanjuje troškove i olakšava implementaciju.

Izvor: Max Planck Institute for the Science of Light

PRONAĐITE SMJEŠTAJ U BLIZINI

Kreirano: utorak, 19. studenog, 2024.
VIŠE S WEB-a

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka našeg globalnog portala, specijalizirana za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje diljem svijeta.

Stručna analiza i jasna objašnjenja Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njezina sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.

NAPOMENA ZA NAŠE ČITATELJE
Karlobag.eu pruža vijesti, analize i informacije o globalnim događanjima i temama od interesa za čitatelje širom svijeta. Sve objavljene informacije služe isključivo u informativne svrhe.
Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim, medicinskim, financijskim ili pravnim područjima. Stoga, prije donošenja bilo kakvih odluka temeljenih na informacijama s našeg portala, preporučujemo da se konzultirate s kvalificiranim stručnjacima.
Karlobag.eu može sadržavati poveznice na vanjske stranice trećih strana, uključujući affiliate linkove i sponzorirane sadržaje. Ako kupite proizvod ili uslugu putem ovih poveznica, možemo ostvariti proviziju. Nemamo kontrolu nad sadržajem ili politikama tih stranica te ne snosimo odgovornost za njihovu točnost, dostupnost ili bilo kakve transakcije koje obavite putem njih.
Ako objavljujemo informacije o događajima ili prodaji ulaznica, napominjemo da mi ne prodajemo ulaznice niti izravno niti preko posrednika. Naš portal isključivo informira čitatelje o događajima i mogućnostima kupnje putem vanjskih prodajnih platformi. Povezujemo čitatelje s partnerima koji nude usluge prodaje ulaznica, ali ne jamčimo njihovu dostupnost, cijene ili uvjete kupnje. Sve informacije o ulaznicama preuzete su od trećih strana i mogu biti podložne promjenama bez prethodne najave. Preporučujemo da prije bilo kakve kupnje temeljito provjerite uvjete prodaje kod odabranog partnera, budući da portal Karlobag.eu ne preuzima odgovornost za transakcije ili uvjete prodaje ulaznica.
Sve informacije na našem portalu podložne su promjenama bez prethodne najave. Korištenjem ovog portala prihvaćate da čitate sadržaj na vlastitu odgovornost.