Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Francouzští vědci mají nový generátor k rozvoji kvantové provázanosti

aktualizováno 
Vědcům z institutu CNRS se podařilo vytvořit nový zdroj kvantově provázaných fotonů, který je 12x účinnější než všechny dosud používané systémy. Nově vyvinuté nanozařízení by se mohlo stát klíčovou komponentou budoucích kvantových procesorů.

Kvantová fyzika | foto: Profimedia

Při zkoumání kvantových aplikací, jako jsou kvantové počítače či kryptografie nebo teleportace, se vědci opírají o velmi zvláštní fenomén známý jako kvantová provázanost.

Tento jev je tak neobvyklý, že se s jeho existencí nedokázal smířit ani věhlasný Albert Einstein, který ho nazval "strašidelným působením na dálku". Přesto byl tento efekt skutečně pozorován a v minulosti i opakovaně prokázán.

Laserové generátory

Provázaností se v tomto případě myslí vzájemná závislost vlastností dvou částic bez ohledu na vzdálenost mezi nimi. Cokoli se pak v tomto stavu stane s jednou částicí, má okamžitý vliv i na druhou. Jinak řečeno, pokud změníme u první částice provázaného páru například spin, změní se tato vlastnost ihned i u druhé, ať už se obě částice nacházejí třeba několik světelných let daleko od sebe.

Ovšem provázat elementární částice mezi sebou, což se pro rozvoj výše zmíněných technologií ukazuje jako velmi důležité, ne-li přímo nezbytné, je velice obtížný úkol, který vyžaduje speciální laboratorní podmínky. Vědci k výrobě provázaných fotonových párů běžně používají generátory, ve kterých se působením laseru jeden foton rozdělí na dva.

Jenže má to háček – výkonnost takových systémů je velice malá, skutečně kvantově provázané fotony získáme tímto způsobem jen asi v jednom případě ze sta, což významně omezuje jejich praktické využití. Navíc jsou laserové generátory zařízení značných rozměrů, takže o jejich aplikaci v mikrosystémech nemůže být ani řeč.

Laserové generátory

12krát vyšší výkon

Všechny tyto problémy by mohl překonat nový typ generátoru, který vyvinuli vědci z francouzského Národního střediska pro vědecký výzkum (Centre national de la recherche scientifique, CNRS). Výzkumníci vytvořili systém s tzv. fotonickou molekulou, ve kterém polovodičová kvantová tečka vysílá pár provázaných fotonů, přičemž proces je opět stimulován dopadem laserového pulzu.

Fotonická molekula zároveň funguje i jako past, tudíž by se v ní daly kvantově provázané fotony i skladovat. Prozatím sice vyprodukuje jeden fotonový pár při každém osmém pulzu, ale i to je asi 12krát více než u jiných obdobných zařízení.

Vědci ale slibují další vylepšení a poněkud optimisticky tvrdí, že ani dosažení 100procentní účinnosti není mimo jejich možnosti. Kvantové tečky jsou nanokrystaly z polovodičových materiálů schopné vázat nosiče nábojů (fungují jako potenciálové jámy), jejichž rozměry se pohybují okolo 20 nanometrů.

Díky svým kvantovým vlastnostem se podobají atomům a užívají se ve speciálních zařízeních, u nichž je potřeba pracovat s jednotlivými fotony či elektrony. Nový generátor by měl v budoucnu umožnit vývoj elektroluminiscenčních diod vyzařujících kvantově provázané páry fotonů, jež by se jednou mohly stát klíčovými komponenty budoucích kvantových procesorů.

Zdroj: www2.cnrs.fr
Image credit: Jean-Louis Le Hir

Autor:




Hlavní zprávy

Další z rubriky

Kombajn New Holland CR 9.90, na kterém je umístěna kamera SlowTV.
Tohle chtěl vidět každý kluk. Sledujte přímý přenos z okna kombajnu

Po mazací tramvaji a nákladní lodi namontoval tým SlowTV kameru na další zajímavý pohybující se stroj. Tentokrát je to sklízecí mlátička, tedy lidově kombajn....  celý článek

Ilustrační snímek
Jak těsně se mohou letadla minout? Bude se vám zdát, že hrozivě blízko

Můžete při letu rozeznat cestující ve druhém letadle? Co se stane, když selžou všechny motory? Právě na tyto dvě otázky se dozvíte odpovědi v následujícím...  celý článek

Termosnímek letadla (ilustrační foto)
Co se stane, když do letadla uhodí blesk? Křídlo Boeingu 707 vybuchlo

Otázky. Samé otázky. Někteří lidé si před nástupem do letadla kladou tolik otázek, že do něj nakonec nikdy nevkročí. Nyní vychází kniha, která tyto otázky...  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.