Световой чип играет в квантовый пинбол ⚡ экспресс
Представлен интегрированный 3D-фотонный чип со 128 модами, обладающий перепрограммируемой архитектурой на основе непрерывных связанных волноводов и термооптическим управлением. Устройство реализует унитарные преобразования в масштабах, ранее недоступных для интегральной квантовой оптики. Используя неразличимые одиночные фотоны, демультиплексированные из источника на квантовых точках, проведён бозонный сэмплинг для 4 фотонов с анализом выходных распределений. Экспериментально подтверждена генерация случайных чисел посредством бозонного сэмплинга, результаты согласуются с теоретическими моделями. Работа демонстрирует масштабируемость, стабильность и точность управления интегрированной фотоникой для квантовых вычислений.
Стеклянный чип со 128 световодами работает как квантовый пинбол-автомат. Вместо шариков — фотоны, вместо флипперов — микронагреватели, меняющие маршруты на лету. Задача проста: запустить до четырёх одинаковых частиц и посмотреть, где они окажутся. Эта головоломка, бозонный семплинг, не под силу обычным компьютерам, поэтому стала тестом на квантовое превосходство.
Скотт Ааронсон предложил её в 2011 году как парадокс, способный обойти суперкомпьютеры. Практическая ценность огромна: распределение фотонов на выходе чипа Qolossus 3D по-настоящему случайно, а не псевдослучайно, как в ноутбуках. Такая случайность идеальна для шифрования — её невозможно предсказать.
Удивительно, но чип обходится без громоздких охладителей: квантовая игра запускается при комнатной температуре. Тепло здесь не помеха, а инструмент.
🎯 Бозонный семплинг напоминает пинбол, где даже зная все настройки, нельзя предсказать финальное положение шариков — с этой задачей не справится ни один суперкомпьютер.
🎬 Если в кино квантовые компьютеры взламывают шифры, то чип Qolossus 3D, наоборот, создаёт случайность, которую не возьмёт ни один взломщик.