Учёные из Университета Британской Колумбии (UBC) предложили новый кремниевый чип, способный преобразовывать микроволновые квантовые сигналы в оптические и обратно — ключевой шаг на пути к созданию защищённого квантового интернета.
Проблема, которую решают исследователи, заключается в несовместимости двух важных участников квантовой системы: квантовых процессоров, работающих на микроволновых частотах, и оптических каналов связи, по которым передают информацию на большие расстояния. Преобразователи предыдущих поколений либо теряли слишком много информации, либо требовали слишком энергии, либо не выдерживали калибровки при массовом производстве.
Команда под руководством профессора Мохаммада Халифы использовала кремниевую платформу и внедрила в неё искусственные дефекты, интегрированные магнитными и оптическими резонаторами. При наведении микроволновый и оптический сигналы приводят систему в «двойной резонанс», и тогда один фотон переходит из одного диапазона в другой с потерями не более 5%, показали расчёты и моделирование.