Крошечный чип пленит квантовую запутанность ⚡ экспресс
Исследователи впервые создали работающий от электричества, полностью интегрированный на чипе источник поляризационно-запутанных фотонов без необходимости постселекции (отсеивания лишних состояний). Для этого гибридным способом соединили миниатюрный DFB-лазер и чип из тонкоплёночного ниобата лития со встроенными волноводами с периодической поляризацией, делителем луча и преобразователем поляризации. Полученное устройство демонстрирует рекордную полосу 73 нанометра и выдаёт до 45 миллиардов пар в секунду на каждый милливатт накачки; точность запутывания превышает 96%. Такая интеграция не уступает громоздким лабораторным установкам и позволяет разместить ключевой элемент квантовых коммуникаций буквально на кончике пальца.
Две монеты, подброшенные одновременно, всегда падают орлом и решкой. Но у квантовых частиц связь сильнее: запутанные фотоны остаются единым целым, даже разнесённые на огромные расстояния. Измерение одной частицы мгновенно определяет состояние другой — Альберт Эйнштейн называл это «жутким дальнодействием». Раньше для рождения таких пар требовались громоздкие лаборатории. Теперь учёные разместили весь процесс на крохотном кристалле ниобата лития, чьи оптические свойства меняются от электрического напряжения.
Проверка измерением света и разложением на цвета показала: качество запутанности достигает 96% — великолепный результат для столь компактного источника. С этим чипом реально передавать секретные коды по стеклянным нитям, монтировать квантовые передатчики на спутниках и создавать датчики невиданной чувствительности. За секунду чип выдаёт больше запутанных пар, чем звёзд в Млечном Пути, а энергии потребляет меньше лампочки ночника.
🎯 Если узнать направление колебаний у одного фотона из пары, то у второго оно мгновенно окажется противоположным — и никакой сигнал при этом не посылается.
🎬 Фантасты грезили мгновенной связью через космос. Квантовая запутанность кажется ключом к ней, но жёсткое правило остаётся: передать осмысленную информацию быстрее света невозможно.