Chip quang tử siêu nhanh đưa máy tính lượng tử có thể mở rộng đến gần hơn

Các nhà nghiên cứu Đức tại Đại học Julius Maximilian ở Würzburg đã phát triển một bộ điều biến pha quang học siêu nhanh, siêu ít tổn hao bằng cách tích hợp barium titanate (BTO) ferro điện với quang tử III-V trên một nền tảng chip đơn. Đột phá này giải quyết một thách thức quan trọng trong tính toán lượng tử: kiểm soát chính xác các tín hiệu ánh sáng lượng tử mà không làm hỏng thông tin lượng tử mong manh của chúng. Nhóm nghiên cứu đã tự trồng các tinh thể BTO tinh khiết cao bằng phương pháp epitaxy chùm phân tử để duy trì các tính chất ferro điện cần thiết, cho phép bộ điều biến hoạt động ở tốc độ cực cao với tổn hao quang học tối thiểu. Được tài trợ bởi Bộ Nghiên cứu, Công nghệ và Không gian Liên bang Đức, thành tựu này có thể thúc đẩy quá trình chuyển đổi quang tử lượng tử từ các thiết lập thí nghiệm sang các công nghệ lượng tử thực tiễn, có thể mở rộng. Ngoài bộ điều biến pha, các nhà nghiên cứu còn phát triển một bộ công cụ toàn diện cho các mạch lượng tử quang học, bao gồm các dẫn sóng, bộ ghép nối và nguồn ánh sáng lượng tử tích hợp. Phương pháp mô-đun của họ, được ví như việc lắp ráp các viên gạch Lego, cho phép thiết kế, chế tạo và thử nghiệm các mạch lượng tử một cách nhanh chóng.