Сегодня 16 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Впервые в оптоволокне свет столкнулся со звуком — квантовые компьютеры дождались прорыва

Сильные взаимодействия света и акустических колебаний способны привнести много нового в развитие квантовых компьютеров как в области процессоров, так и памяти. До сих пор для этого использовались микрорезонаторы, что усложняло дело. Теперь учёные впервые смогли связать свет и колебания в обычном оптоволокне, и это сильно упростит архитектуру вычислений.

 Источник изображения: Laura Blázquez Martínez

Источник изображения: Laura Blázquez Martínez

О прорыве сообщили исследователи из Института науки о свете Общества Макса Планка (Max Planck Institute for the Science of Light) и Ганноверского университета имени Лейбница (Leibniz University). В основе эксперимента лежит процесс неупругого рассеяния света на акустических фононах — так называемое вынужденное рассеяние Мандельштама—Бриллюэна. Акустические волны меняют преломление среды, по которой движутся они и свет и, тем самым, воздействуют на фотоны. Одновременно фотоны воздействуют на фононы (колебания) и обмениваются с ними энергией, а энергия — это информация.

Проблема была в том, что свет проходит по обычному оптоволокну очень быстро и взаимодействует с акустической волной лишь на ограниченном участке и фактически однократно, тогда как в резонаторе свет миллионы и десятки миллионов раз проходит через одну и ту же область, что гарантирует эффект сильного взаимодействия.

Было бы заманчиво заставить свет взаимодействовать с акустическими колебаниями на коротких отрезках обычного волокна, например, соединяющего два квантовых компьютера в соседних комнатах. Тогда такой отрезок волокна может служить частью квантового процессора или памяти, поскольку сильные взаимодействия света и звука происходят раньше потери когерентности и могут служить как для обработки квантового сигнала, так и для буферизации данных, ведь звуковые волны заметно медленнее оптической или микроволновой частоты квантового процессора, а память для квантовых платформ — это очень больное место.

Уход от микрорезонаторов сильно упростил бы архитектуру квантовых вычислителей. Кроме того, оптоволокно — это перенос квантовых явлений в наш мир макрообъектов и величин. Учёные десятилетиями бьются над вопросом объединения классической и квантовой физики, а оптоволокно, вот оно — уже в основе нашего мира телекоммуникаций. Это классическая физика, которой становятся доступны наблюдения за квантовыми явлениями.

Свой эксперимент учёные провели при охлаждении оптоволокна до температуры 4 К, то есть примерно −269 °C. Исследователи пропустили свет через охлаждённое оптическое волокно и зарегистрировали характерный разрыв в спектральном отклике системы. Именно такой разрыв указывает на сильную связь между светом и акустическими колебаниями. В резонаторах подобный режим проявляет себя аналогичным образом. В эксперименте для чёткой фиксации сильного взаимодействия света и звука оказалось достаточно однократного прохождения света, который буквально сталкивался там со звуковой волной.

Результат создаёт основу для дальнейших исследований квантовой обработки сигналов предложенным способом. Резюмируя сказанной выше, подчеркнём, что взаимодействие света с акустическими колебаниями (в общем случае — с механическими) потенциально позволит преобразовывать сигналы между оптическими частотами и микроволновым диапазоном, в котором работают многие квантовые вычислительные устройства. Иначе говоря, микроволновый сигнал на выходе компьютера можно прямо в волокне преобразовать в оптический и дальше распространять обычным образом.

Также, поскольку акустические волны распространяются значительно медленнее света, они представляют интерес для временной буферизации информации. Кроме того, новая экспериментальная платформа может помочь изучать квантовые свойства механических колебаний в относительно массивных объектах, которыми являются оптические волокна, привнося квантовые явления в мир классических приборов и делая квантовую науку доступной более широкому кругу учёных.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про искусственный интеллект

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Снуп Догг засветился в новом трейлере криминального боевика Stranger Than Heaven от авторов Yakuza 11 мин.
Поддельный WhatsApp набрал в Google Play более 500 000 загрузок 2 ч.
ИИ может стать «слишком супер»: команда Трампа взялась за риски искусственного интеллекта 2 ч.
Менее чем за десять месяцев 2026 года в Steam уже вышло больше игр, чем за весь 2025-й 2 ч.
Meta выпустила мощную открытую ИИ-модель Muse Spark Open — для её работы хватит всего двух Mac Studio 2 ч.
ИИ-модель Z.ai GLM-5.3 заподозрили в имитации безопасного поведения для прохождения тестов 3 ч.
Суд показал, какие данные пользователей Telegram раскрывает по запросам властей США 3 ч.
Разработчики The Blood of Dawnwalker раскрыли детали первого большого патча — поглаживание животных, самая низкая сложность и никакой «Новой игры +» 4 ч.
Обнаружен вредонос KGB RAT, который пытается буквально напугать жертву 4 ч.
Tencent призналась, что её ИИ-агенты ушли в самоволку во время тестов 5 ч.
Впервые в оптоволокне свет столкнулся со звуком — квантовые компьютеры дождались прорыва 2 ч.
Жидкий металл не высыхает, но всё равно портится со временем — Der8auer нашёл причину 2 ч.
Високосные секунды решено отменить — чтоб интернет не сломался 3 ч.
1440p и 240 Гц всего за $120: Xiaomi представила 27-дюймовый игровой монитор Redmi G27Q 240Hz 2026 Standard Edition 5 ч.
BlackRock: приостановка строительства ИИ ЦОД в США может привести к рецессии 6 ч.
iPhone Duo разлетелись как пирожки — предзаказы уже расписаны до конца января 6 ч.
Google первой воспользовалась магией для снижения ошибок квантовых вычислений 6 ч.
Акции CoreWeave, Oracle и прочих обременённых долгами ИИ-компаний упали на фоне ожидания повышения ключевых ставок ФРС США 6 ч.
TSMC направляет «разведчиков» в США, чтобы оценить действительно ли местным ЦОД нужно столько чипов 6 ч.
Умные очки GlassTENG работают без аккумулятора — они питаются от морганий глаз 7 ч.