Новий квантовий прорив від Університету Райса, США, 21 квітня 2025 року, може змінити обчислювальну техніку та комунікації. Дослідники розробили передовий 3D фотонно-кристалічний резонатор, демонструючи інноваційні способи маніпулювання взаємодією світла та матерії.
Ця інновація долає давні виклики у підтримці делікатних квантових станів, необхідних для передових квантових систем. 3D оптичний резонатор дозволяє фотонам спілкуватися опосередковано через електрони, відкриваючи двері для нових протоколів квантових обчислень і комунікацій.
Команда спостерігала надсильний зв'язок, де фотони та електрони взаємодіють настільки інтенсивно, що їхні ідентичності зливаються в абсолютно нові стани. Це було досягнуто шляхом введення електронів у їх 3D-резонатор під дією сильних магнітних полів, створюючи ідеальні умови для надсильного зв'язку.
На відміну від попередніх простіших 1-вимірних резонаторів, ця тривимірна структура дозволяє краще просторове керування захопленими фотонами. Поєднуючи експерименти з передовим комп'ютерним моделюванням, дослідники планують використовувати ці результати для розробки нових квантових матеріалів, процесорів і комунікаційних пристроїв.
Це дослідження знаменує собою значний крок до практичних квантових технологій, відкриваючи шлях для досягнень у квантових обчисленнях, високочутливих датчиках і швидших оптоволоконних комунікаційних мережах. Результати підкреслюють потужний потенціал тривимірних фотонних структур для революції в квантовій науці.