USTC’den araştırma ekipleri, ilk kez ölçeklenebilir doğrusal optik kuantum bilgi işlem kaybı tolerans eşiğinin ötesinde bir verimliliğe sahip yüksek performanslı bir tek foton kaynağı gerçekleştirdiler. Prof. Pan Jianwei, Lu Chaoyang ve Hu Yongheng liderliğindeki çalışma Nature Fotonics 28 Şubat’ta.
Kuantum bilgi işlemesi için önemli taşıyıcılar olarak fotonlar, hızlı hız ve çevresel parazitlere karşı güçlü direnç avantajlarına sahiptir. Bununla birlikte, ölçeklenebilir doğrusal optik kuantum bilgi işleminin mümkün olması için, fotonların kolayca kaybolması gibi zorlukların yanı sıra, tek foton kaynağının verimliliği 2/3 zor eşiğini aşmalıdır. Önceki çalışmalar, optik kuantum hesaplamanın gelişimini kısıtlayan önemli bir engel olan bu eşikten asla kırılmamıştı.
Bu zorluğun üstesinden gelmek için, araştırma ekipleri, hem rezonans frekansında hem de uzamsal konumlandırmada kuantum noktalarının ve mikro -kavanların kesin bir şekilde birleştirilmesini sağlayarak ayarlanabilir bir açık optik mikrokavite geliştirmiştir. Microcavity, geleneksel sabit mikrokavitlerin detuning problemini çözdü.
Buna ek olarak, ekipler yüksek kuantum verimliliği tek kuantum nokta üzerinde özel şekilli lazer darbesi uyarımı kullandılar. Uyarma, tek foton kaynağının genel performansını önemli ölçüde geliştirdi.
Özellikle, tek foton kaynağının tek foton özelliği%98.0’ın üzerine çıktı, foton ayırt edilemezliği%98.5’i aştı ve sistem verimliliği%71,2’ye ulaştı.
Ek olarak, ekstraksiyon verimliliği%80.6’yı aştı ve 2/3 kayıp tolerans eşiği ilk kez kırıldı.
Bu kaynak geliştikçe, araştırmacılar ayrıca 1.89 (14) DB yoğunluk sıkma ve sayı 1.67 MHz sayım oranına sahip 40 foton olay bildirdiler.
Çalışma, fotonik kuantum hesaplamada foton kaybını telafi etmek için gereken eşiğin üzerinde bir kaynak sistem verimliliği elde etmekte ve ideal tek foton kaynağına doğru başka bir önemli adım göstermektedir.
