Sparrow Quantum установила рекорд по потоку одиночных фотонов для квантовых вычислений

Компания Sparrow Quantum совместно с исследователями Рурского университета в Бохуме представила источник одиночных фотонов, способный выдавать более 500 миллионов фотонов в секунду в одномодовое оптоволокно. Об этом стало известно из опубликованного 4 сентября препринта и анонса 7 сентября.

Достижение основано на детерминированном фотонном источнике, работающем с частотой возбуждения 1 ГГц. Помимо рекордной скорости генерации, устройство демонстрирует эффективность сбора фотонов в оптоволокно выше 50%, высокую чистоту одиночных фотонов и их невозможность различить по двум фотонам (двухфотонная неразличимость).

Ключевым преимуществом фотонных квантовых систем является возможность передачи квантовой информации через оптоволокно, что делает технологию перспективной для создания как квантовых процессоров, так и квантовых сетей. Однако долгое время ограничением была случайная природа генерации фотонов, когда каждый фотон появляется с вероятностью, а не гарантированно. Это создавало серьезные препятствия при масштабировании систем, требующих одновременного наличия множества идентичных фотонов.

Новый источник Sparrow Quantum устраняет эту «бутылочную горлышко», обеспечивая стабильный и быстрый поток фотонов, что открывает возможности для практического проведения многоканальных многопотонных экспериментов. При разделении потока на десять каналов каждый из них получает десятки миллионов фотонов в секунду, что соответствует требованиям для экспериментов с десятью и более фотонами — уровня, недостижимого ранее с коммерческими источниками.

Отмечается, что мощность оптического сигнала превышает 100 пиковатт, что достаточно для измерения обычным оптическим ваттметром, в отличие от традиционных методов, где подсчет фотонов ведется поштучно с помощью чувствительных детекторов. Это также позволяет напрямую оценивать эффективность передачи фотонов в оптоволокно без сложных калибровок.

Разработчики подчеркивают, что достигнутый результат — результат инженерных усилий, а не изменения базовой технологии. Следующим вызовом является масштабное создание и контроль квантовой запутанности между фотонами для построения более сложных фотонных квантовых систем.

По данным Sparrow Quantum.