استفاده از مواد اپتیکی در رایانه‌های کوانتومی

با توجه به قابلیت فوتون‌ها در طی مسافت‌های طولانی و توان مصرفی کم ابزارهای
فوتونی، استفاده از آنها به جای الکترون اسپین به‌عنوان بیت‌های کوانتومی حامل
اطلاعات بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است. با این حال پردازش اطلاعات فوتونی مستلزم
دستکاری تک تک فوتون‌ها و استفاده از گیت‌های منطقی دوفوتونی است که تاکنون
امکان‌پذیر نبوده‌است.

اخیراً پژوهشگرانی در آمریکا با استفاده از حفره‌های بلوری فوتونیکی ، به دستاوردی
در این زمینه رسیده‌اند. آنها با استفاده از نقاط کوانتومی ZnAs ـ که در حالت پایه
و داخل حفره‌های نوری یک بلور فوتونیکی قرار داشتند ـ و تابش دو پرتو لیزری به
آنها، یک جابه‌جایی فاز غیر خطی در کوبیت‌های حامل اطلاعات ایجاد کردند. اگرچه این
محققان تنها توانستند جابه‌جایی فاز نسبتاً کوچکی در قطبش سیگنال ایجاد کنند؛ تکرار
چند باره این برهم کنش به صورت آبشاری، می‌تواند به جابه‌جایی فازهای بزرگ‌تری منجر
شود.

دانشمندان امیدوارند از این سیستم اپتیکی غیر خطی بتوان در سوئیچ‌های کم‌مصرف،
پردازش کلاسیک اطلاعات و نیز گیت‌های کوانتومی پردازش اطلاعات استفاده کنند. به
باور آنها این روش در نهایت به کاربرد مدارهای منطقی فوتونی در تراشه‌ها منتهی
خواهد شد.