Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology en de Universiteit van Cambridge hebben een revolutionair apparaat gemaakt en getest dat kan zorgen voor een snelle en efficiƫnte informatiestroom in het kwantuminternet van de toekomst. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Photonics.
Het apparaat is een nanofotonische golfgeleider gemaakt van diamant, waarin sommige koolstofatomen zijn vervangen door tinatomen. Deze structuur helpt decoherentie te voorkomen wanneer de kwantumeigenschappen van het systeem vervallen door effecten met de omgeving, zoals magnetische velden. Tegelijkertijd kunnen de qubits blijven interageren met fotonen die door de optische vezel gaan en informatie dragen.
Beide vereisten zijn gerealiseerd door gezamenlijk twee verschillende soorten qubits in de microchiplet te integreren, waarvan de ene de functie van het opslaan van quantuminformatie op zich neemt en de andere van het verzenden ervan. De qubit die wordt vertegenwoordigd door de elektronspin heeft een goede interactie met de omgeving, terwijl de qubit van de tinnen kern dat niet heeft. De interactie tussen de elektron- en kernspins leidt tot superfijne energieniveaus, wat belangrijk is voor het opslaan en verwerken van quantuminformatie.
