Физики создали первый однофотонный роутер

Новость хоть и не совсем про телефонию, но как мне кажется это то, что вскоре перевернет всю связь.

Ученые во главе с Пер Делсингом и Крисом Уилсоном из Технологический университета Чалмерса в Гетеборге, Швеция и Испанского национального исследовательского совета в Мадриде, Испания с соавторами, опубликовали свои исследования в недавнем выпуске журнала Physical Review Letters.

В своих экспериментах они продемонстрировали как один фотон в линии передачи мог перемещаться от одного входного порта к одному из двух других выходных, создав таким образом первый маршрутизатор работающий в однофотонном уровне. Такой маршрутизатор в будущем может стать узлом в квантовой информационной сети, в которой он мог бы выполнять базовую обработку и маршрутизацию информации.

Как объясняют ученные, контролировать и управлять фотонами намного сложнее, чем электронами которые в основном сейчас служат в большинстве маршрутизаторов.Вся трудность в том, что фотоны, в отличии от электронов, почти не взаимодействуют друг с другом, но при этом фотоны могут согласованно путешествовать на огромные расстояния, что делает их привлекательными для переноса информации в квантовых информационных сетях.

По сути управляет переключением направления фотона сверхпроводящий кубит, в качестве искусственного атома (на самом деле в кубите несколько атомов) который под воздействием электромагнитного импульса становится прозрачным для фотона и пропускает его на один из выходов, в то время как во время отсутствия такого импульса он отражает фотон на второй выход.

Сейчас исследователям удалось сократить время переключения, когда входящие фотоны меняют свое направление с одного порта на другое, до нескольких наносекунд и достигнуть эффективности 99,6%.

Ученые отметили, что такой маршрутизатор может быть легко расширен и иметь несколько выходных портов, которые необходимы для создания квантовых узлов, а сейчас они двигаются в направлении создания "большой квантовой интегральной схемы".

Источник Physicists build first single-photon router