محققان دانمارکی موفق به ارائه کانالی فوتونی در مدارات کوانتومی شدند که می‌تواند جهت حرکت الکترون را در آنها به دلخواه مشخص کرد. این یافته محققان برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی بسیار مفید است.
کنترل حرکت فوتون در مدارات کوانتومی
فناوری کوانتومی بر پایه نور دارای پتانسیل‌های بالایی در صنعت فناوری اطلاعات است. تا کنون مدارات فتونیک کوانتومی رفتاری مشابه در حرکت رو به جلو و عقب در کانال فوتونی داشته‌اند. این کار موجب محدودیت کنترل فوتون شده و در نهایت مدارات پیچیده‌ای برای کامپیوترهای کوانتمی ایجاد می‌شود.
اخیرا محققان موسسه نیلز بور دریافته‌اند که نوعی کانال وجود دارد که حرکت رو به جلو و عقب غیریکسانی دارند. چنین رفتاری یک حلقه گمشده در فرآیند ساخت مدارات فتونیک کوانتومی در مقیاس‌های بزرگ است. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Nanotechnology منتشر شده است.
پیتر لاداهلی از محققان دانشگاه کپنهاگ می‌گوید: « فوتون کوچکتری بخش نور محسوب می‌شود که برای انتقال اطلاعات بسیار مناسب است. یک مدار کوانتومی مبتنی بر فوتون می‌تواند مقادیر زیادی اطلاعات با خود حمل کند چیزی فراتر از آنچه که کامپیوترهای امروزی انتقال می‌دهند.»
پژوهشگران موسسه نیلز بور تراشه‌ی فتونیکی ارائه کردند که در آن یک منبع نوری نظیر نقاط کوانتومی قرار دارد. با تابش نور به نقاط کوانتومی، الکترون برانگیخته شده و می‌تواند به تراز بالاتر جهش کند. نور معمولا در تمام جهات پخش می‌شود اما این تراشه به گونه‌ای طراحی شده است که فوتون‌ها از طریق کانال فوتون انتقال پیدا می‌کنند. تا اینجای ماجرا هم چیز خوب است، مشکل از جایی آغاز می‌شود که فوتون در داخل کانال در دو جهت مختلف حرکت می‌کند که این کار موجب محدودیت کارایی سیستم می‌شود.
محققان این پروژه با طراحی و توسعه یک کانال جدید موفق به حل این مشکل شدند به طوری که فوتون در کانال تنها در یک جهت حرکت می‌کند. این یک کشف بزرگ محسوب می‌شود به طوری که تراشه‌ای ساخته شده که برخلاف نمونه‌های پیشین کار می‌کند.
محققان این پروژه با استفاده از نور لیزر الکترون‌های نقاط کوانتومی را برانگیخته کرده و در نهایت یک فوتون منفرد را نشر دادند. با کنترل اسپین الکترون شما می‌توانید جهت حرکت را به دلخواه انتخاب کنید.
این محققان کشف خود را ثبت کرده و روی تجاری‌سازی آن کار می‌کنند.
