Квантовые точки меняют правила игры: российские ученые представили новый источник одиночных фотонов для квантовых вычислений и коммуникаций

Разработанный полупроводниковый прибор является уникальным и отличается от других источников такого рода. Он основан на использовании квантовых точек — искусственных полупроводниковых объектов с малыми размерами, которые излучают одиночные фотоны. Квантовые точки имеют множество свойств, аналогичных свойствам одиночных атомов. Это позволяет им использоваться в качестве кубитов — единиц информации в квантовых компьютерах.


Источники одиночных фотонов могут быть изготовлены только в нескольких лабораториях в мире, и создание такого устройства в России является значимым достижением. Исследования проводятся в Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе РАН в рамках Дорожной карты «Квантовые вычисления» ГК «Росатом». Ученые работают над совершенствованием характеристик гетероструктур с квантовыми точками.


— заведующий Лабораторией квантовой фотоники ФТИ им. А. Ф. Иоффе Алексей Торопов.

Применение источников одиночных фотонов может не ограничиться только созданием квантовых компьютеров. Они могут быть использованы и в квантовых коммуникациях, где информация будет надежно защищена от взлома. Это открывает новые перспективы для сферы информационной безопасности.

Квантовый компьютер — новое поколение вычислительных устройств, использующих квантовую механику. Они работают на основе элементов квантовой информации — кубитов. Кубиты могут находиться в суперпозиции, то есть в неопределенном состоянии, что позволяет проводить вычисления более эффективно и быстро, чем традиционные компьютеры.

Создание и активное внедрение квантовых вычислительных устройств требует недорогих и эффективных компонентов. Разработка источника одиночных фотонов является важным шагом в решении этой задачи. Этот источник может стать основой для создания современного и мощного компьютера будущего.