Die Heriot-Watt-Universität in Edinburgh steht im Zentrum eines bedeutenden wissenschaftlichen Durchbruchs. Forscher dieser Einrichtung haben eine neue Methode entwickelt, um optische Schaltkreise zu erstellen. Diese Komponenten sind wesentlich für die Entwicklung zukünftiger Technologien, einschließlich sicherer Kommunikationsnetzwerke und ultraschneller Quantencomputer.
Um die Bedeutung dieser Entdeckung zu verstehen, muss man die zentrale Rolle optischer Schaltkreise in der modernen Computertechnik begreifen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schaltkreisen, die Elektrizität nutzen, basieren optische Schaltkreise auf Licht zur Übertragung und Verarbeitung von Informationen. Dieser Ansatz wird als eine entscheidende Entwicklung im Bereich der Computertechnologien angesehen.
Allerdings stellt die zunehmende Komplexität dieser optischen Schaltkreise Herausforderungen in Bezug auf Herstellung und Kontrolle dar, was ihre Effizienz beeinflusst. Hier kommt die Forschung von Professor Mehul Malik und seinem Team ins Spiel. Sie haben einen neuen Weg zur Gestaltung dieser Schaltkreise erforscht, indem sie ein natürliches Phänomen der Lichtstreuung in optischen Fasern nutzten. Diese Fasern, dünner als ein Haar, werden weltweit genutzt, um Internet in unsere Haushalte und Arbeitsplätze zu leiten.
Indem sie die Art und Weise, wie sich Licht in diesen Fasern ausbreitet, meisterten, gelang es den Forschern, optische Schaltkreise präzise zu programmieren. Diese Entdeckung, veröffentlicht im Journal
Nature Physics, eröffnet umfangreiche Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Quantentechnologien.
Licht, das durch eine optische Faser auf einem klassischen elektronischen Schaltkreis verläuft.
Credit: Heriot-Watt-Universität Optische Schaltkreise spielen eine entscheidende Rolle in der Entwicklung dieser Technologien, da sie auf der Ebene von Atomen und Photonen (Lichtpartikeln) operieren. Zu den zukünftig denkbaren Anwendungen gehören Quantencomputer, die eine phänomenale Rechenleistung bieten, und Quantenkommunikationsnetzwerke, bekannt für ihre Unknackbarkeit.
Einer der großen Beiträge dieser Forschung ist die Manipulation des Quantenverschränkungsphänomens, ein Zustand, in dem Quantenpartikel wie Photonen, selbst über große Entfernungen hinweg, miteinander verbunden bleiben. Dieses Phänomen spielt eine wesentliche Rolle in vielen Quantenanwendungen, wie der Fehlerkorrektur in Quantencomputern und den sichersten Kommunikationsverschlüsselungen.
Diese Forschung wurde in Zusammenarbeit mit renommierten akademischen Institutionen wie der Universität Lund in Schweden, der Universität Sapienza in Rom, Italien, und der Universität Twente in den Niederlanden durchgeführt.
Quelle: Nature Physics