Una plataforma manufacturable para la computación cuántica fotónica

Área de la Ciencia:

• Ciencia de la información cuántica
• La fotónica
• Óptica integrada

Sus antecedentes:

• La computación cuántica fotónica ofrece ventajas como bajo ruido y capacidades de red.
• Las implementaciones anteriores se vieron obstaculizadas por la necesidad de componentes especializados y de gran volumen.

Objetivo del estudio:

• Para introducir una plataforma manufacturable para la computación cuántica fotónica.
• Para comparar módulos fotónicos de silicio integrados para operaciones cuánticas clave.

Principales métodos:

• Desarrollo de módulos fotónicos de silicio integrados monolíticamente.
• Módulos de referencia para generar, manipular, conectar y detectar qubits fotónicos.
• Demostró qubits fotónicos de doble carril, interferencia de Hong-Ou-Mandel, fusión de dos qubits y interconexiones de chip a chip.

Principales resultados:

• Logró un 99,98% de preparación de estado y fidelidad de medición para qubits fotónicos de doble carril.
• Se ha demostrado una visibilidad del 99,50% para la interferencia Hong-Ou-Mandel entre fuentes de fotones independientes.
• Alcanzó un 99,22% de fidelidad para la fusión de dos qubits y un 99,72% de fidelidad para las interconexiones de qubits de chip a chip.

Conclusiones:

• La plataforma fotónica de silicio desarrollada es fabricable y permite operaciones cuánticas de alta fidelidad.
• Se prevé que las tecnologías de próxima generación, como las guías de onda de SiN y los detectores avanzados, mejoren aún más el rendimiento y aborden las pérdidas.