Bộ dịch lượng tử: Một con chip silicon nhỏ kết nối sóng vi ba và ánh sáng chưa từng có trước đây

Các nhà nghiên cứu tại Đại học British Columbia đã phát triển một chip silicon nhỏ bé hoạt động như một "bộ phiên dịch" lượng tử cực kỳ hiệu quả, chuyển đổi tín hiệu giữa sóng vi ba (được sử dụng trong điện toán lượng tử) và ánh sáng (được sử dụng trong truyền thông) với hiệu suất lên đến 95% và gần như không có nhiễu. Việc chuyển đổi này rất quan trọng vì sóng vi ba, mặc dù là thành phần thiết yếu của máy tính lượng tử, không thể truyền đi xa hiệu quả, trong khi các photon quang học thì có thể. Chip này đạt được điều đó bằng cách tích hợp các khuyết tật từ nhỏ trong silicon để bẫy các electron; các electron này thay đổi trạng thái để trung gian cho việc chuyển đổi mà không hấp thụ năng lượng, giữ nguyên thông tin lượng tử mong manh và sự rối lượng tử cần thiết cho truyền thông lượng tử. Đột phá này giải quyết một thách thức lớn trong việc tạo ra internet lượng tử, cho phép các máy tính lượng tử duy trì sự rối lượng tử ở khoảng cách xa, có thể là giữa các thành phố hoặc châu lục. Khác với các thiết bị trước đây, chip của UBC hoạt động hai chiều, thêm rất ít nhiễu và tiêu thụ năng lượng cực thấp nhờ sử dụng vật liệu siêu dẫn. Mặc dù vẫn còn ở giai đoạn lý thuyết và cần được hiện thực hóa, thiết kế này đại diện cho một bước tiến quan trọng hướng tới các mạng lượng tử siêu nhanh, an toàn.