Сверхпроводящие квантовые компьютеры доминируют в современных разработках, но интегрированная фотоника предлагает альтернативу, использующую фотоны вместо электронов для обработки квантовой информации. Фотонные кубиты работают при комнатной температуре, сохраняют квантовые свойства дольше и лучше сопротивляются внешним воздействиям по сравнению с сверхпроводящими подходами.
Технология применяет проверенные методы производства полупроводников для создания квантовых схем на кремниевых чипах. Это решает ключевые задачи масштабирования до миллионов кубитов, интеграции компонентов на одном устройстве, обеспечения надежной работы и создания коммерчески жизнеспособных систем. Такой подход подходит для приложений, где важна стабильность работы, а не сырая вычислительная мощность.
Главное преимущество интегрированной фотоники заключается в совместимости с существующими полупроводниковыми фабриками. Технологии CMOS позволяют создавать квантовые устройства рядом с классической электроникой, используя ту же инфраструктуру, что и для производства процессоров и чипов смартфонов. В то время как другие квантовые подходы требуют совершенно новых производственных процессов, фотонные системы сокращают затраты и время разработки благодаря использованию уже существующих мощностей.
Интегрированные фотонные схемы уменьшают квантовые системы до размеров чипа, делая их более стабильными и управляемыми по сравнению с громоздкими оптическими установками. Размещение источников фотонов, процессоров и детекторов на одном чипе устраняет потери на соединениях между компонентами, улучшает надежность и уменьшает сложность системы. Традиционные оптические установки требуют постоянной настройки и чувствительны к вибрациям, тогда как интегрированные системы избавлены от этих проблем благодаря твердотельной конструкции, устойчивой к внешним воздействиям.
Успех зависит от материалов, которые почти не поглощают свет. Нитрид кремния и ниобат лития стали ведущими выборами для квантовых волноводов.
—
📰 Источник: azooptics.com
Адаптировано и переведено с оригинала
