Команда ученых во главе с профессором Альберто Перуццо из Университета RMIT в Австралии объявила о создании первого в мире перепрограммируемого процессора на основе света. Авторы работы считают, что их изобретение позволит открыть новую эру квантовых вычислений и связи.
В будущем крупномасштабные квантовые компьютеры смогут решать те сложные задачи, решение которых современным компьютерам не под силу, пишет Phys.org. По словам профессора Перуццо, в качестве процессора команда применила фотонное устройство, использующее световые частицы для передачи информации. Такой процессор может помочь обеспечить успешные квантовые вычисления за счет минимизации "потерь света".
"Наша конструкция делает квантовый фотонный квантовый компьютер более эффективным с точки зрения потерь света, что имеет решающее значение для продолжения вычислений, - считает Перуццо. - Если вы "потеряете" свет, то вам придется перезапустить вычисления".
Новая технология, по словам Перуццо, открывает большие перспективы в самых различных отраслях. Например, с ее помощью можно будет усовершенствовать существующие системы связи и гарантированно защитить их от взлома. Можно применить ее и для разработки новых сенсорных приложений, используемых в здравоохранении или при мониторинге состояния окружающей среды.
Команда провела целый ряд экспериментов, в ходе которых занималась перепрограммированием фотонного процессора. В результате удалось добиться производительности, эквивалентной 2500 устройствам, применяя различные напряжения. Об этом говорится в авторской статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
"Эта инновация может привести к созданию более компактной и масштабируемой платформы для квантовых фотонных процессоров", - говорит Перуццо. Соавтор исследования доктор Ян Ян добавляет, что устройство в ходе экспериментов показало себя "полностью управляемым". Быстрое перепрограммирование происходило с очень малым энергопотреблением, что избавило ученых от необходимости создавать множество индивидуальных устройств.
"Мы экспериментально продемонстрировали различную физическую динамику на одном устройстве, - говорит Ян Ян. - Это похоже на переключатель, позволяющий контролировать поведение частиц, что полезно как для понимания квантового мира, так и для создания новых квантовых технологий".
В целом авторы работы заключают, что "программируемые фотонные процессоры открывают новый путь для изучения ряда явлений в этих устройствах, которые потенциально откроют путь для невероятных достижений в области технологий и науки".