Naučnici sa instituta "Niels Bohr" i sa univerziteta "University of Copenhagen" i "Harvard University" su radili na novoj teoriji, koja opisuje kako bi trebali biti kreirani potrebni tranzistori za kvantne kompjutere u budućnosti. Istraživanje je upravo objavljeno u naučnom magazinu "Nature Physics".
Istraživači sanjaju o kvantnim kompjuterima. Nevjerovatno brzi super kompjuteri koji mogu riješiti ekstremno komplikovane zadatke revolucionirat će moguće aplikacije. Ali postoje neke veoma ozbiljne poteškoće. Jedna od njih je tranzistor koji predstavlja osnovni sistem za procesiranje signala.
Danas signal predstavlja električna struja. Za kvantne kompjutere signal može biti optički, i raditi pomoću samo jednog fotona koji predstavlja najmanju komponentu svjetlosti.
“Da bi radili, fotoni se moraju spojiti i 'pričati', ali se fotoni veoma rijetko spajaju zajedno” kaže "Anders Søndberg Sørensen" kvantni fizičar sa instituta "Niels Bohr" na univerzitetu "Copenhagen University". On objašnjava da svjetlo ne funkcioniše kao u "Star Wars", gdje se ljudi bore sa svjetlosnim sabljama i koji također mogu presjeći mač pomoću svjetlosti. To je čista fikcija koja se ne može desiti. Kada se dvije svjetlosne zrake spoje i ukrste, one idu ravno jedna kroz drugu. A to se zove linearna optika.
Ono što on želi da radi pomoću svjetlosti predstavlja nelinernu optiku. To znači da se svjetlosni fotoni sudaraju jedan sa drugim što utječe na efekte svakog od njih. Međutim, ovo je veoma teško uraditi u praksi, jer su fotoni toliko maleni da se ne mogu sudariti jedan sa drugim. Osim ukoliko ih jedan može kontrolirati - i o tome je "Anders Sørensen" razvio teoriju.
Svjetlost se sudara na kvantnoj razini.
Umjesto sudaranja dva fotona koji dolaze iz različitih smjerova, pokušavajući da se sudare, on želi koristiti atom kao posrednika. Atom može apsorbirati samo jedan foton (takvi su zakoni fizike). Ako vi usmjeravate dva fotona u pravcu atoma, doći će do sudara sa atomom. A to je upravo ono što "Sørensen" želi.
Međutim atom je veoma malen i teško ga je pogoditi. Tako da fotoni moraju biti veoma precizno fokusirani. U prethodnom eksperimentu istraživači su otkrili da mikroprovodnici mogu biti fokusirani na atom putem superprovodljivih provodnika. Oni su došli na ideju da se to isto može desiti i sa nevidljivom svjetlošću.
Teoretski model pokazuje da to može funkcionisati na taj način. Atomi su dovedeni blizu nanoprovodnika, a dva fotona su poslana prema atomu i kada dođe do sudara, između njih će se uspostaviti interakcija a informacija će se prenijeti. Informacija se šalje u bitovima gdje je cifra jedan ili nula , koja se šalje za procesiranje poruke. (Danas mi možemo poslati informaciju preko optičkog kabla, gdje je svaki bit napravljen od milion fotona.) U kvantnoj optici svaki bit je samo jedan foton. Fotoni sada mogu primati poruke i signal nastavlja da ide svojim putem. To je korak naprijed na putu stvaranja foton-tranzistora za kvantne kompjutere.
