Chip chuyển đổi lượng tử tốc độ ánh sáng đầu tiên thế giới

Chip sử dụng hạt photon, thay thế hạt điện tử thông thường trong máy tính, có khả năng xử lý đồng thời hàng trăm kênh với tốc độ ánh sáng.

Viện Công nghệ Lượng tử Tế Nam và Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc đã phát triển thành công chip chuyển đổi lượng tử với tốc độ ánh sáng đầu tiên trên thế giới.

Chip này bao gồm ống dẫn sóng tới 34 kênh và một mảng sợi quang liên kết giữa các kênh, hoạt động dựa trên ống dẫn sóng lithium niobate phân cực định kỳ, trao đổi photon ngược, có khả năng thực hiện các xử lý đồng thời trên vài trăm kênh. Chip được thiết kế cho các tín hiệu photon đơn trong dải tần 1550 nanomet và chuyển ánh sáng ở dải tần 1950 nanomet. Các thí nghiệm cho thấy hiệu suất trung bình của tốc độ ánh sáng đạt 60%, cao hơn tốc độ chip điện tử thông thường.

Chip chuyển đổi lượng tử tốc độ ánh sáng đầu tiên thế giới
Chip lượng tử. (Ảnh: Science Net).

Loading...

Tính toán lượng tử là một hệ thống siêu việt dựa trên các phân tử ở trạng thái rối. Khi hai phân tử liên đới với nhau, chúng sẽ tạo một liên kết chặt chẽ khiến mọi tác động của một nguyên tử đều ảnh hưởng tới nguyên tử khác, mặc dù cách xa nhau.

Các chip máy tính ngày nay thường sử dụng các trạng thái điện tử khác nhau để mã hóa cho các số 0 và 1. Đến nay, nhiều nghiên cứu về tính toán lượng tử đã tập trung vào làm tối ưu hóa các hạt điện tử để đẩy nhanh tốc độ xử lý của máy tính. Tuy vậy, kỹ thuật sử dụng các hạt điện tử trong chip máy tính gặp nhiều hạn chế khi số lượng kênh truyền lên tới hàng trăm. Việc áp dụng hạt photon thay thế hạt điện tử có khả năng di chuyển với tốc độ ánh sáng đang được các nhà khoa học hướng tới.

Nhóm nghiên cứu đã đưa bộ chip này vào chuyển đổi tần số lượng tử, chuyển đổi tần số chênh lệch đa kênh, có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của công nghệ lưu trữ lượng tử đa kênh đường dài sau này. Họ cũng sử dụng chip thử nghiệm này để phát triển loại máy dò photon đơn, có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong phân phối lượng tử tốc độ cao, truyền laser không gian sâu, hình ảnh lidar.

Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí Physical Review Applied.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Các nhà khoa học đã thành công biến sữa bột thành mực in 3D

Các nhà khoa học đã thành công biến sữa bột thành mực in 3D

Một nhóm do các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ và Thiết kế Singapore (SUTD) dẫn đầu đã tìm ra cách biến sữa bột thành "mực" để in 3D ra nhiều đồ vật có thể ăn được.

Đăng ngày: 21/09/2020
Harvard và Sony chế tạo thành công robot phẫu thuật siêu nhỏ lấy cảm hứng origami

Harvard và Sony chế tạo thành công robot phẫu thuật siêu nhỏ lấy cảm hứng origami

Các nhà nghiên cứu từ Viện Wyss (Wyss Institute) Harvard và công ty công nghệ Nhật Bản Sony mới đây đã hợp tác chế tạo thành công một mẫu robot phẫu thuật có kích cỡ cực nhỏ.

Đăng ngày: 19/09/2020
Tìm ra phương pháp biến đổi gỗ thành vật liệu đàn hồi như cao su

Tìm ra phương pháp biến đổi gỗ thành vật liệu đàn hồi như cao su

Tương lai của loại vật liệu này là vô cùng rộng mở.

Đăng ngày: 17/09/2020
Độc đáo công nghệ biến mồ hôi thành nhiên liệu cho pin sinh học

Độc đáo công nghệ biến mồ hôi thành nhiên liệu cho pin sinh học

Các nhà khoa học đang nghiên cứu phương thức chuyển hóa mồ hôi tiết ra từ cơ thể người thành một loại nhiên liệu sinh học.

Đăng ngày: 16/09/2020
Lần đầu chế tạo loại vải có thể tự thay đổi hình dạng

Lần đầu chế tạo loại vải có thể tự thay đổi hình dạng

Điều đặc biệt, dù có kéo giãn, uốn nắn thế nào, loại vật liệu này đều có thể trở về hình dạng ban đầu.

Đăng ngày: 16/09/2020
Toilet thông minh sẽ cứu nhiều mạng người Ấn Độ

Toilet thông minh sẽ cứu nhiều mạng người Ấn Độ

Những chiếc toilet siêu bền, gắn cảm biến được kỳ vọng sẽ giảm tình trạng đại tiện lộ liễu tại quốc gia đông dân thứ 2 thế giới.

Đăng ngày: 15/09/2020
Nhận diện khuôn mặt so với xác thực khuôn mặt: Tưởng giống nhau, nhưng không phải thế

Nhận diện khuôn mặt so với xác thực khuôn mặt: Tưởng giống nhau, nhưng không phải thế

Và tại sao bạn cần phân biệt được chúng?

Đăng ngày: 11/09/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News