- Qubit molekuler Erbium memberikan transisi optik dan putaran yang presisi untuk kontrol kuantum
- Qubit ini memungkinkan status putaran diakses melalui cahaya yang kompatibel dengan telekomunikasi
- Antarmuka spin-photon resolusi tinggi dapat mendukung pengembangan jaringan kuantum yang skalabel
Para ilmuwan telah menciptakan qubit molekuler berbasis erbium yang menawarkan cara untuk menghubungkan sistem kuantum dengan jaringan serat yang ada.
Qubit ini menggabungkan transisi optik dan putaran yang tepat serta memungkinkan pengoperasian pada panjang gelombang telekomunikasi standar.
Hal ini memungkinkan keadaan kuantum magnetik untuk dikontrol dan dibaca menggunakan cahaya yang kompatibel dengan infrastruktur serat optik standar.
Antarmuka Spin-Foton Resolusi Tinggi
Kemampuan ini dapat mendukung jaringan kuantum yang skalabel tanpa memerlukan perangkat keras komunikasi yang sepenuhnya baru.
Pengembangan tersebut dipimpin oleh para ilmuwan di Universitas Chicago, bekerja sama dengan UC Berkeley, Laboratorium Nasional Argonne, dan Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley.
Pekerjaan mereka mendapat dukungan dari Kantor Sains Departemen Energi AS dan Pusat Penelitian Sains Informasi Kuantum Nasional Q-NEXT.
Tim merekayasa molekul organo-erbium untuk menggabungkan interaksi magnetik yang kuat dengan transisi optik pada pita telekomunikasi, menciptakan sistem kuantum yang dapat dikontrol dan disetel.
Qubit molekuler menyediakan antarmuka spin-foton pada skala nano.
“Molekul-molekul ini dapat bertindak sebagai jembatan berskala nano antara dunia magnetisme dan dunia optik,” kata Leah Weiss, sarjana pascadoktoral di UChicago Pritzker School of Molecular Engineering dan salah satu penulis pertama.
Spektroskopi optik dan teknik gelombang mikro memungkinkan penanganan keadaan kuantum dengan presisi tingkat megahertz.
Kontrol ganda semacam itu memungkinkan koneksi antara prosesor atau sensor kuantum berbasis putaran dan sistem fotonik.
Fitur-fitur ini membentuk blok bangunan potensial untuk perangkat kuantum dan jaringan komunikasi terintegrasi.
Karena transisi optik qubit termasuk dalam pita telekomunikasi, transisi tersebut dapat diintegrasikan dengan platform fotonik silikon.
Kompatibilitas ini memungkinkan keduanya stasiun kerja-eksperimen tingkat untuk pengembangan dan penerapan skala besar di pusat data untuk aplikasi jaringan yang lebih luas.
Desain qubit dapat mempercepat penciptaan sistem hibrida yang menggabungkan kontrol optik, gelombang mikro, dan kuantum dalam satu chip.
Sistem ini juga membuka peluang untuk penginderaan, komunikasi kuantum, dan platform kuantum terintegrasi.
Qubit molekuler Erbium dapat dimasukkan ke dalam sistem yang mampu mentransmisikan, melibatkan, dan mendistribusikan keadaan kuantum melalui serat komersial.
Pendekatan ini memungkinkan jaringan kuantum untuk terhubung langsung dengan infrastruktur optik yang ada namun tetap kompatibel dengan jaringan klasik.
“Dengan menunjukkan keserbagunaan qubit molekuler erbium ini, kami mengambil langkah lain menuju jaringan kuantum terukur yang dapat dihubungkan langsung ke infrastruktur optik saat ini,” kata David Awschalom, Profesor Teknik Molekuler dan Fisika Keluarga Liew di UChicago dan peneliti utama.
Meskipun hasilnya menunjukkan kelayakan teknis, penerapan praktisnya masih memerlukan evaluasi dalam kondisi jaringan dunia nyata.
Masih ada tantangan dalam mengintegrasikan qubit ini CPUpengontrol berbasis, mengelola implementasi pusat data skala besar, dan memastikan kinerja yang konsisten.
Meskipun demikian, pekerjaan ini menggerakkan bidang ini menuju jaringan kuantum, namun masih memerlukan pengujian ekstensif untuk diadopsi secara luas.
Melalui SDxCentral
Ikuti TechRadar di Google Berita Dan tambahkan kami sebagai sumber pilihan untuk mendapatkan berita, ulasan, dan opini pakar kami di feed Anda. Pastikan untuk mengklik tombol Ikuti!
Dan tentu saja Anda juga bisa Ikuti TechRadar di TikTok untuk berita, review, unboxing dalam bentuk video, dan dapatkan update rutin dari kami Ada apa juga.
