Квантовите микрочипове могат да решават редица задачи много по-бързо от обикновените електронни чипове, но компонентите на тези интегрални схеми не са лесни за създаване. Китайски учени са проектирали един такъв компонент – квантов източник на светлина. Той се базира на галиев нитрид – добре познат материал, използван за направата на сини светодиоди. Разработката им доближава света до създаването на квантов чип с конвенционален полупроводник като източник на светлина.

Експерти от Китайския университет по електроника и технологии, Университета Цинхуа и Шанхайския институт по микросистеми и информационни технологии са разработили устройство с „изумителен потенциал“. Това е източник на светлина, излъчващ двойки заплетени фотони, които могат да се използват за пренос на информация. В сравнение със съществуващите светлинни източници, базирани на материали като силициев нитрид и индиев фосфид, новото устройство има много по-широк диапазон от дължини на вълните. Това може да се превърне във важен компонент на квантовите вериги, пише SCMP.

„Доказахме, че галиевият нитрид е добър квантов материал за фотонна квантова информация, при която генерирането на квантова светлина е от решаващо значение“, казва Джоу Цян, ръководител на изследователския екип. – Платформата от галиев нитрид дава големи надежди за усъвършенствани фотонни квантови чипове в близко бъдеще“.

Учените първо натрупват тънък филм от галиев нитрид върху сапфирен слой, след което гравират пръстен с диаметър 120 µm. Като насочват инфрачервен лазер към филма, изследователите улавят няколко фотона в този капан. Фотоните започват да се движат около пръстена и накрая резонират.

Чрез феномена на спонтанното четиривълново смесване някои двойки резониращи частици пораждат нова двойка фотони със заплетени квантови състояния. Степента на полученото заплитане в пръстена от галиев нитрид е сравнима с тази на другите квантови източници на светлина. Дължината на изходната вълна също се е увеличила от 25,6 nm на 100 nm.