Новый квантовый прорыв Университета Райса, США, 21 апреля 2025 года может преобразовать вычислительную технику и связь. Исследователи разработали усовершенствованный 3D-фотонно-кристаллический резонатор, демонстрирующий инновационные способы управления взаимодействием света и материи.
Эта инновация преодолевает давние проблемы в поддержании деликатных квантовых состояний, необходимых для передовых квантовых систем. 3D-оптический резонатор позволяет фотонам косвенно общаться через электроны, открывая двери для новых протоколов квантовых вычислений и связи.
Команда наблюдала сверхсильную связь, когда фотоны и электроны взаимодействуют настолько интенсивно, что их идентичности сливаются в совершенно новые состояния. Это было достигнуто путем введения электронов в их 3D-резонатор в сильных магнитных полях, создавая идеальные условия для сверхсильной связи.
В отличие от предыдущих более простых 1-мерных резонаторов, эта трехмерная структура обеспечивает больший пространственный контроль над захваченными фотонами. Объединяя эксперименты с передовым компьютерным моделированием, исследователи планируют использовать эти результаты для разработки новых квантовых материалов, процессоров и устройств связи.
Это исследование знаменует собой значительный шаг на пути к практическим квантовым технологиям, открывая путь для достижений в области квантовых вычислений, высокочувствительных датчиков и более быстрых оптоволоконных сетей связи. Результаты подчеркивают мощный потенциал трехмерных фотонных структур для революции в квантовой науке.