Канадская компания Xanadu, разрабатывающая фотонные квантовые компьютеры, в сотрудничестве с компанией HyperLight, занимающейся созданием фотонных чипов, объявили о достигнутом ими прорыве в области производительности фотонных чипов, которые могут изменить развитие квантового оборудования.
Благодаря совместным разработкам две компании достигли лучших в отрасли результатов в области тонкопленочных чипов на основе ниобата лития (TFLN), которые являются важнейшими строительными блоками для масштабируемых фотонных квантовых компьютеров. Усовершенствовав процесс изготовления чипов, они снизили потери в волноводе до уровня менее 2 дБ на метр. Соответствующие потери в электрооптическом переключателе составляют всего 20 милли-децибел, что является одним из самых низких показателей, когда-либо зарегистрированных в квантовой фотонике.
Как сообщают западные обозреватели, эти результаты были достигнуты на крупномасштабном полупроводниковом оборудовании, демонстрирующем готовность к промышленному производству и рекордно низкий уровень электрооптических потерь.
Фотонные квантовые компьютеры основаны на управлении и переключении фотонов с исключительной точностью. Волноводы, структуры, которые пропускают фотоны через чип, обычно страдают от потерь на рассеяние или поглощение. А любые оптические потери приводят к ошибкам, что ограничивает использование фотонных чипов. Снижение показателя потерь до менее чем 2 дБ/м является существенным достижением и фотоны могут перенаправляться по цепям с минимальным ухудшением сигнала. Немаловажно и то, что данные чипы были изготовлены с использованием процессов, соответствующих современным стандартам полупроводниковой промышленности: это делает их пригодными для крупномасштабного внедрения в будущих квантовых компьютерах.
Xanadu и HyperLight сотрудничают в области высокопроизводительного фотонного оборудования не впервые. Ранее Xanadu использовала платформу HyperLight TFLN Chiplet™ в Aurora – первом в мире фотонном квантовом компьютере с оптоволоконной сетью. Aurora продемонстрировала способность масштабировать и соединять между собой фотонные квантовые устройства, используя коммерческие оптоволоконные сети.
Производительность с низкими потерями, достигаемая с помощью чиплетной платформы TFLN, отвечает высоким требованиям крупномасштабных и отказоустойчивых квантовых компьютеров, которые основаны на высокоточных и высокопроизводительных фотонных схемах. Также указывается, что это объявление знаменует собой важную веху в планах Xanadu по выпуску аппаратного обеспечения на 2025 год, усовершенствованные фотонные чипы TFLN могут ускорить разработку многофункциональных устройств, которые превосходят современные экспериментальные установки. Поскольку фотонные квантовые системы становятся все более сложными, в их основу будут положены чипы с низкими потерями и коммерчески жизнеспособные, подобные этим.
