İnqrid Fadelli tərəfindən , Phys.org

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Elektriklə pompalanmış polyarizasiya ilə dolaşıq foton mənbəyinin sxemi. Müəllif: Xufeng Jiao, Çin Elm və Texnologiya Universiteti

Kvant texnologiyaları, xüsusilə kvant dolaşıqlığı kimi tanınan bir fenomen olan kvant mexaniki təsirlərindən istifadə edərək məlumatları emal edə, ötürə və ya saxlaya bilən qabaqcıl sistemlərdir. Dolaşıqlıq iki və ya daha çox uzaq hissəcik arasında korrelyasiyanı nəzərdə tutur və bununla da birinin vəziyyətini ölçmək digərlərinin vəziyyətini də müəyyən edir.

Son illərdə kvant fizikləri və mühəndisləri fərdi işıq hissəcikləri (yəni fotonlar) arasındakı dolaşıqlıqdan istifadə edərək işləyən cihazlar yaratmağa çalışırlar. Bu cihazların etibarlı işləməsi dolaşıq foton cütləri yarada bilən komponentlər olan sözdə dolaşıq foton mənbələrinə (EPS) əsaslanır.

Çin Elm və Texnologiya Universiteti, Jinan Kvant Texnologiyaları İnstitutu, CAS Yarımkeçiricilər İnstitutu və digər institutların tədqiqatçıları bu yaxınlarda elektrik enerjisi ilə işləyən lazer vasitəsilə dolaşıq fotonlar yarada bilən tək bir fotonik çipə inteqrasiya olunmuş yeni bir EPS kəşf etdilər. Onların tədqiqatı Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

“Tədqiqatımız praktik kvant sistemlərinə inteqrasiya edilə bilən kompakt, yüksək performanslı EPS-lərə artan tələbatdan irəli gəlirdi”, – məqalənin həmmüəllifi Qiang Zhang Phys.org-a bildirib. “Ənənəvi mənbələr tez-tez miqyaslanmanı və sabitliyi məhdudlaşdıran böyük xarici nasos lazerlərinə əsaslanır. Bu işdə biz tam inteqrasiya olunmuş platforma daxilində yüksək parlaqlığı və geniş bant genişliyini birləşdirən elektriklə pompalanan, çip miqyaslı EPS hazırlamağı hədəflədik.”TFLN çipinə qoşulmuş DFB lazerini göstərən hibrid inteqrasiya olunmuş dolaşıq foton mənbəyinin fotoşəkili. Müəllif: Xufeng Jiao, Çin Elm və Texnologiya Universiteti

Çip üzərində fotonların etibarlı dolaşıqlığı

Zhang və həmkarları, yüksək performanslı kvant fotonik cihazlarının reallaşdırılmasına imkan verən, çipə inteqrasiya edilə bilən elektrik enerjisi ilə işləyən bir EPS hazırlamağa çalışırlar. Bu cihazlar kvant açar paylama protokollarını və digər kvant protokollarını geniş miqyasda tətbiq etmək üçün istifadə edilə bilər və bu da kvant rabitəsi, sensor və metrologiya üçün yeni imkanlar açır.

“Biz paylanmış əks əlaqə (DFB) lazer çipini nazik təbəqəli litium niobatı (TFLN) fotonik çiplə birləşdirdik ki, bu da elektriklə işləyən cihazın yaradılmasının açarıdır”, – deyə Çjan izah etdi.

“TFLN çipi bir neçə çip komponentini birləşdirir: spontan parametrik aşağı çevrilmə (SPDC) qeyri-xətti prosesi vasitəsilə foton cütləri yaradan ikili kanallı dövri polyarlaşdırılmış litium niobat (PPLN) dalğa bələdçiləri, nasos işığını bərabər şəkildə bölən çoxmodlu müdaxilə (MMI) şüa bölücü və bir dalğa bələdçisindən fotonların polyarizasiyasını fırladan və sonra onları digər dalğa bələdçisi ilə birləşdirərək müdaxiləni həyata keçirən və bununla da polyarizasiya ilə dolaşıq vəziyyətlər yaradan polyarizasiya rotator kombinatoru (PRC).”

Xüsusilə, komandanın inteqrasiya strategiyası heç bir xarici lazer və ya digər böyük avadanlıq tələb etmir. Bu, nəticədə yaranan EPS-i əvvəllər təklif edilən bir çox digər sistemlərdən daha kompakt və sabit edir.

“İnteqrasiya olunmuş, elektriklə idarə olunan arxitekturamız dalğa uzunluğu bölmə multipleksləşdirməsi vasitəsilə kvant açar paylanması, peyk əsaslı kvant rabitəsi və dolaşıqlığa əsaslanan kvant metrologiyası kimi kvant protokollarının miqyaslana bilən və yüksək performanslı tətbiqlərinə imkan verir”, – deyə Çjan bildirib.

“Çipdəki EPS eyni zamanda yüksək parlaqlıq (4.5×10 ¹⁰ cüt/s/mVt) və geniş bant genişliyi (73 nm) təmin edir. Nasos lazerini birbaşa çipə inteqrasiya etməklə, mənbənin kompaktlığını və miqyaslanmasını artırmaqla yanaşı, onun sabitliyini və daşınabilirliyini də əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıran böyük xarici lazer sisteminə ehtiyacı aradan qaldırırıq.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Kvant fotonik sistemlərinin inkişafına təkan vermək

Keçmişdə təqdim edilən bir çox EPS optik komponentlərin dəqiq uyğunlaşdırılmasını tələb edir və yalnız yüksək səviyyədə nəzarət edilən laboratoriya şəraitində işləyir. Bunun əksinə olaraq, bu tədqiqat qrupu tərəfindən yaradılan çip üzərindəki EPS otaq temperaturunda etibarlı şəkildə işləyə bilər və real mühitlərdə yerləşdirilməsi daha asan ola bilər.

“Mənbənin yüksək parlaqlığı və geniş bant genişliyi onu dalğa uzunluğu bölməsi ilə multipleksləşdirilmiş kvant açar paylanması üçün uyğun edir”, – deyə Çjan bildirib. “Bundan əlavə, onun inteqrasiya olunmuş arxitekturası gələcək kvant şəbəkələrini, paylanmış kvant prosessorlarını və peyk əsaslı kvant əlaqələrini dəstəkləyə biləcək sabit və miniatürləşdirilmiş platforma təmin edir və kvant texnologiyalarının laboratoriyadan sahəyə keçidini sürətləndirir.”

Zhang və həmkarları tərəfindən təqdim edilən yeni EPS tezliklə daha da təkmilləşdirilə və müxtəlif kvant fotonik cihazlarının hazırlanmasında istifadə edilə bilər. Tədqiqatçılar hazırda çipdəki mənbənin işini optimallaşdırmağa, yaradılan fotonların görünürlüyünü, bant genişliyini və parlaqlığını daha da artırmağa çalışırlar.

Zhang əlavə etdi: “Biz həmçinin polyarizasiya, tezlik və yol kimi bir çox sərbəstlik dərəcələri arasında hiperdolaşmanın yaranmasını araşdırmaqla sistemin miqyaslılığını və çoxkanallı qabiliyyətini təkmilləşdirməyi planlaşdırırıq. Üçüncüsü, uzunmüddətli sabitliyi və sahə tətbiqlərində istifadənin asanlığını təmin edən möhkəm və portativ modulların hazırlanmasına səy göstəriləcək.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Lisa Lok tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Xu-Feng Jiao və digərləri, Çip üzərində elektriklə vurulan ultra parlaq dolaşıq fotonlar, Fiziki icmal məktubları (2025). DOI: 10.1103/sfj2-dcx1 . arXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2508.14566

Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Məktubları , arXiv  

© 2026 Science X Network