Ученые физического факультета МГУ создали полностью оптические фотонные схемы для реализации квантовой памяти. Разработка позволит отказаться от использования атомных систем и реализует полностью оптическое управление. Открытие схемы имеет значение для практических приложений в области квантово-информационных технологий. Статья опубликована в журнале Optics Express.
Сейчас квантовая оптика на чипе становится одной из самых многообещающих платформ для развития квантовых технологий и вычислений. Эти схемы можно масштабировать и перепрограммировать, что позволяет выполнять различные алгоритмы на одном устройстве. Управление такими схемами за счет нелинейности второго порядка позволяет увеличить скорость и уменьшить затраты. Однако на сегодняшний день целый ряд квантово-информационных протоколов используют также и атомные системы, в которых легко реализуются методы записи, хранения и считывания квантовой информации и другие операции, основанные на эффектах, обнаруженных в атомах.
Ученые предложили новый подход, в котором вместо атомных систем используются классические и квантовые оптические поля, распространяющиеся в связанных нелинейных волноводах, что позволяет воспроизводить многие важные физические эффекты, известные в атомной квантовой оптике. В статье исследователи продемонстрировали реализацию электромагнитной индуцированной прозрачности (EIT), вынужденного рамановского адиабатического переноса населенности (STIRAP). Новый подход позволяет варьировать параметры моделируемой атомной системы в широких пределах по своему усмотрению и способствует развитию полностью оптического управления и контроля квантовых эффектов.
«Важной особенностью разработки является воспроизведение квантово-оптических эффектов на основе использования классического света с простыми классическими измерениями, хотя возможна работа и в квантовом однофотонном режиме. Разработанные схемы имеют принципиальное значение для практических приложений в области квантово-информационных технологий и могут быть уже сейчас непосредственно использованы в современных устройствах», — говорит соавтор исследования Ольга Тихонова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
