Исследователи из Технологического института Стивенса разработали новый метод создания квантовых эмиттеров. В основе их подхода лежит сочетание золота и селенида вольфрама. Новый метод позволяет более точно расположить эмиттер в отражающей воронке.
Квантовые эмиттеры являются одними из компонентов для построения квантового компьютера, вычислительной машины на несколько порядков более мощной, чем традиционные транзисторные системы. Специалисты считают, что такое оборудование в будущем станет ключом к обработке больших массивов данных, генерализованному искусственному интеллекту и новым методам криптографии.
Изготовление квантовых эмиттеров
Обычные источники света излучают непрерывные потоки частиц потоки из миллиардов фотонов. Квантовые эмиттеры способны испускать всего по одному фотону. Свойство контролируемого излучения используется в построении квантовых сетей.
Традиционный подход в создании эмиттеров состоял в размещении квантовых точек на подложке. Однако метод размещения страдал от недостатка точности. Расположение квантовых точек редко совпадало с воронками, предназначенными для направления излучаемого фотона. Стефан Страуф (Stefan Strauf), один из авторов работы, сравнил это с нанесением раствора на подложку. Хотя после высыхания растворённое вещество окажется равномерно распределённым по поверхности, будет невозможно определить, где точно окажутся его молекулы.
Новый метод состоит в нанесении на основу из золотых нанокубов молекулярного слоя WSe2 (селенида вольфрама). Само по себе это вещество выдаёт постоянное свечение, однако плоскости нанокубов выполняют роль отражающего зеркала, а острые рёбра формируют горловины.
По словам Страуфа, новый метод позволяет получить меньшее количество эмиттеров, но этот недостаток компенсируется стопроцентной точностью их расположения. В качестве подтверждения исследователи продемонстрировали набор из 60 квантовых эмиттеров, точно совпадавших с отражающей воронкой. При традиционном подходе такая точность была невозможна.
Направления дальнейшего развития
Исследователи продолжают работу над совершенствованием своей технологии. Одним из слабых мест квантовых эмиттеров является их требовательность к температурному режиму. Для корректной работы большинству из них требуется мощное охлаждение.
Хотя квантовые вычислительные машины пока разрабатываются в качестве опытных образцов, многие производители оборудования и ПО ориентируются на их массовое применение в ближайшем будущем. Компания BlackBerry уже объявила о создании сервера с защитой от хакеров, использующих квантовые вычислительные системы.
Источник: