About / Advertise
Forskare på KTH har tagit ett steg närmare kvantberäkningar på ett enda chip. Med hjälp av en ny metod har gruppen lyckats skapa byggstenarna för ett sådant system genom att integrera kvantprickar i en kiselkrets. Resultaten publicerades i går i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.
Utmaningarna är många när det gäller att utveckla effektiva integrerade kvantkretsar.
En har varit att isolera kvantprickar och placera dem i en användbar krets. Det är svårt eftersom kvantprickar uppstår slumpmässigt, utan att man har kontroll över deras egenskaper och deras position i kretsen.
En annan är att det är svårt att skapa enstaka fotoner på ett chip utan att använda extern filtrering.
Just dessa två utmaningar har KTH-forskarna tagit fasta på, och kommit en bra bit på väg att lösa.
De har använt en ny teknik där de manipulerat på nanonivå. På så sätt har de lyckats överföra utvalda, förkategoriserade, enstaka fotonemitterare i nanotrådar till ett kiselbaserat chip.
Därefter har de byggt en integrerad optisk krets som filtrerar enstaka fotoner och multiplexar dem. Det senare innebär att de använder multipla kvantprickar för att alstra ljus i olika färger. Därmed blir det möjligt att koda olika information på samma chip.
Ett nyhet i forskargruppens arbete är att de har lyckats utvecklat en hybridmetod, där de kombinerar två halvledartekniker – dels III-V-halvledare i form av nanotrådsbaserade kvantemitterare, dels kiselteknik i form av den integrerade optiska kretsen.
– Hybridintegrering med nanotrådar har inte gjorts tidigare. Resultaten är ett mycket viktigt steg mot att göra det möjligt att processa kvantinformation på ett chip, säger Ali Elshaari som är en av medförfattarna till artikeln Nature Communications.
Artikeln ”On-chip singel photon filtrering and multiplexing in hybrid quantum photonic Circuits” publiceras den 30 augusti i Nature Communications.
