Новинка позволяет управлять кубитами — квантовыми аналогами битов — с помощью света, передаваемого по оптоволокну. Это открывает путь к созданию распределенных квантовых компьютеров, использующих уже существующую телекоммуникационную инфраструктуру.

Современные оптоволоконные сети передают данные импульсами света на огромные расстояния почти мгновенно. Но квантовые компьютеры на сверхпроводящих кубитах работают с микроволновыми сигналами, которые сильно отличаются по энергии от оптических.

Новое устройство — микроволново-оптический преобразователь — как раз и решает эту проблему, выступая своего рода «переводчиком» между двумя типами сигналов.

Руководитель исследования Марко Лончар и его команда создали компактный чип длиной около 2 см, который связывает микроволновые и оптические резонаторы. Основа устройства — ниобат лития, материал, способный эффективно преобразовывать сигналы. Это первый в мире преобразователь, который позволяет управлять сверхпроводящим кубитом исключительно с помощью света.

Почему это важно

• Сверхпроводящие кубиты — перспективная технология, но им нужны сверхнизкие температуры и громоздкие системы охлаждения.
• Оптические сети гораздо удобнее для передачи данных на большие расстояния — они быстрые, надежные и уже развернуты по всему миру.
• Новый преобразователь устраняет необходимость в микроволновых кабелях, которые вносят шумы и усложняют масштабирование.

Следующий шаг — научиться создавать и распределять квантовую запутанность между кубитами с помощью света, — говорит Лончар.

Ранее ученые предложили новый подход для создания квантового интернета.