Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук (SEAS) разработали фотонный маршрутизатор, способный подключаться к квантовым сетям, что открывает новые возможности для создания оптических интерфейсов для микроволновых квантовых компьютеров. Это важный шаг к созданию модульных квантовых сетей, использующих существующую телекоммуникационную инфраструктуру. Команда под руководством профессора Марко Лончара создала микроволново-оптический квантовый преобразователь, который преодолевает энергетический разрыв между микроволновыми и оптическими фотонами. Это позволяет управлять сверхпроводящими кубитами с помощью оптических сигналов, передаваемых на большие расстояния. Устройство, описанное в журнале Nature Physics, впервые демонстрирует управление кубитом исключительно с помощью света.
Сверхпроводящие кубиты, работающие при сверхнизких температурах, являются перспективной платформой для квантовых вычислений, но их масштабирование ограничено сложностью микроволновых систем. Оптические фотоны, обладающие низкими потерями и высокой пропускной способностью, предлагают эффективное решение для создания масштабируемых квантовых сетей.
Преобразователь, размером 2 мм, использует ниобат лития для соединения микроволнового и оптических резонаторов, устраняя необходимость в громоздких СВЧ-кабелях. Это открывает путь к созданию распределенных квантовых систем, объединяющих преимущества микроволновых и оптических технологий.
Оптическая микроизображение микроволново-оптического квантового преобразователя. Изображение: Lončar group / Harvard SEAS.
Дополнительная информация: Coherent control of a superconducting qubit using light, Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02812-0
Источник: A router for photons: Transducer could enable superconducting quantum networks