比发丝更细光学芯片，1/80功耗助力量子狡计机界限化
新式光学相位调制器有望打破下一代量子狡计机所需的大界限量子比特数限制。 一款比东谈主类发丝更细的芯片，可能成为结束真确可延迟量子狡计机的重要打破。商讨东谈主员近日展示了一种新式光学相位调制器，其尺寸不及头发宽度的百分之一，这项时代有望最终解锁下一代量子机器所需的海量量子比特集成才气。 这一推崇专为界限化瞎想。商讨团队摈弃了高大且需定制的大型硬件，转而聘用与平常微电子成立（如电脑、手机、汽车以致烤面包机中的芯片）调换的制造工艺来制造该器件。 在电气、狡计机与动力工程系行将入学的博士生杰克·弗里德...
新式光学相位调制器有望打破下一代量子狡计机所需的大界限量子比特数限制。
一款比东谈主类发丝更细的芯片，可能成为结束真确可延迟量子狡计机的重要打破。商讨东谈主员近日展示了一种新式光学相位调制器，其尺寸不及头发宽度的百分之一，这项时代有望最终解锁下一代量子机器所需的海量量子比特集成才气。
这一推崇专为界限化瞎想。商讨团队摈弃了高大且需定制的大型硬件，转而聘用与平常微电子成立（如电脑、手机、汽车以致烤面包机中的芯片）调换的制造工艺来制造该器件。
在电气、狡计机与动力工程系行将入学的博士生杰克·弗里德曼、量子工程学栽种兼卡尔·古斯塔夫森讲席栽种马特·艾肯菲尔德，以及桑迪亚国度履行室和解者（包括共同资深作家尼尔斯·奥特斯特罗姆）的指挥下，团队见效研制出一款眇小而苍劲，且重要在于可大界限坐蓐的器件。
该调制器欺诈每秒振动数十亿次的微波频率振动，以极高精度操控激光。
激光限制时代的打破
这些超高速振动使商讨东谈主员八成径直限制激光相位，并以高沉着性和高成果生成新频率——这些功能对量子狡计、传感和相聚时代至关紧迫。囚禁离子和囚禁中性原子系统是面前主流的量子架构之一。这些量子比特将信息存储在单个原子中，必须通过精度极高的调谐激光束进行寻址。
弗里德曼暗示：“生成频率存在精准各别的激光副本，是基于原子和离子的量子狡计机最紧迫的器具之一。但要结束界限化，就需要能高效产生这些新频率的时代。”
当今的频率调度系统依赖大型桌面成立，花费高功率微波能量，这虽适用于履行室演示，却无法延迟至改日量子狡计机所需的数十万个光学通谈。“咱们不行能用十万个高大的电光调制器堆满整个光学平台仓库来建造量子狡计机，”艾肯菲尔德指出，“必须找到更具可延迟性的制造有狡计……”
新器件见效惩办了这一困难。其花费的微波功率比好多买卖调制器低约80倍，并通过高效的相位调制产生新的光频。更低的功耗意味着更少的热量，使得更多通谈八成并列集成，以致可容纳于单一小型芯片上。
为界限化而生的芯片制造
这项打破的重要在于制造方式：完竣在半导体代工场完成。“CMOS制造是东谈主类有史以来最具延迟性的时代，”艾肯菲尔德暴露谈，“因此通过CMOS工艺，改日咱们不错坐蓐数千以致数百万个完竣调换的光子器件……”
奥特斯特罗姆以为，团队将正本“腾贵且功耗巨大”的成立变得高效紧凑。“咱们正激动光学界限迎来本身的‘晶体管改进’。”
接下来，商讨东谈主员策划构建集成光子电路，将频率生成、滤波和脉冲雕镂功能整合在归拢芯片上。“该器件是拼图的终末重要部分之一，”弗里德曼说，“咱们距离结束能操控海量量子比特的真确可延迟光子平台越来越近。”
