Neue photonische Chips versprechen neue Anwendungsmöglichkeiten in Medizin und Materialwissenschaft

Die Quantentechnologie verspricht die Schaffung von Supercomputern der nächsten Generation.

Derzeit stehen Wissenschaftler kurz davor, einen Quantencomputer zu erforschen und zu bauen, der Probleme lösen kann, mit denen selbst die modernsten Supercomputer nicht zurechtkommen. Die Quantentechnologie könnte die Bereiche Cybersicherheit, Arzneimittelforschung und die Wissenschaft der Entwicklung neuer Materialien radikal verändern.

Eine wichtige Richtung auf diesem Gebiet ist der Bau eines „Quantensimulators“ – eines Geräts, das komplexe Interaktionen auf molekularer Ebene simulieren und Wissenschaftlern bei der medizinischen Forschung helfen kann. Aufgrund enormer technischer Hindernisse war der Bau eines solchen Geräts lange Zeit unmöglich.

Kürzlich stellte ein Wissenschaftlerteam der University of Washington unter der Leitung des Forschers Arka Majumdar einen neuen Typ eines Silizium-Photonik-Chips vor, der eine äußerst wichtige Grundlage für die Entwicklung eines praktischen „Quantensimulators“ darstellen könnte.

„Wir haben gezeigt, dass die Photonik das führende Werkzeug in der Quantensimulation sein wird“, sagte Arka Majumdar. Photonische Chips sind Realität geworden.“ Die Hauptvorteile photonischer Chips sind Skalierbarkeit und Programmierbarkeit sowie geringere Herstellungskosten. Das Herzstück des neuen Chips ist ein „photonisch gekoppeltes Resonator-Array“, das eine effiziente Steuerung von Photonen ermöglicht.

Das Team nahm eine Reihe technischer Verbesserungen vor, darunter die Erstellung eines Algorithmus zur detaillierten Beschreibung der Chipeigenschaften und einer neuen Art von Architektur für die Programmierung. Diese photonischen Chip-Innovationen stellen einen echten Durchbruch dar.

In der Zukunft plant das Team, seinen Chip zu verfeinern und ihn für Standardfertigungsanlagen zu optimieren. Arka Majumdar äußerte sich zuversichtlich hinsichtlich der Aussichten des Projekts: „Die Studie zeigt, dass es tatsächlich möglich ist, photonische Technologie zur Schaffung von ‚Quantensimulatoren‘ einzusetzen. Dies ist eine gute Motivation für die wissenschaftliche Gemeinschaft, in diese Richtung zu gehen.“

Die wissenschaftliche Gemeinschaft wartet außerdem gespannt auf den nächsten Erfolg des Teams bei der Umsetzung der neuen Technologie, die verspricht, die Welt der Quantentechnologie zu revolutionieren.

(laut Securitylab)

Quelle: https://vietnamnet.vn/chip-quang-tu-moi-hua-hen-tiem-nang-trong-y-hoc-va-khoa-hoc-che-tao-vat-lieu-2201337.html