University of Colorado at Boulder liderliğindeki ekip, insan kılından yaklaşık 100 kat daha ince bir mikroçip boyutunda optik faz modülatör geliştirdi. Cihaz, lazerlerin frekansını yüksek doğrulukla kontrol ediyor ve birçok mevcut sistemden ~80 kat daha az mikrodalga gücü kullanıyor. Önemli olarak cihaz, standart CMOS üretim hatlarında fabrika ortamında imal edilebiliyor; bu da elle monte edilen büyük laboratuvar düzeneklerinin yerine seri üretime izin veriyor. Bu yaklaşım, binlerce ya da milyonlarca optik kanala ihtiyaç duyabilecek atom- ve iyon tabanlı kuantum bilgisayarlarının ölçeklenmesine kapı arayabilir.
Araştırmacılar, Nature Communications’ta yayımlanan çalışmada, lazer ışığının fazını hassas şekilde kontrol eden yeni bir optik faz modülatörü tanımladı. Cihaz, gigahertz bandında titreşen mikrodalga frekanslı mekanik titreşimleri kullanarak lazer ışığı üzerinde istikrarlı frekans kaymaları oluşturabiliyor. Bu yöntem, şu an deneylerde kullanılan büyük, masaüstü tipi donanımlara kıyasla yaklaşık 80 kat daha az mikrodalga gücü harcıyor; daha düşük güç tüketimi daha az ısı üretimi anlamına geldiği için birçok optik kanalın tek bir çip üzerinde sıkıca paketlenmesine olanak tanıyor.
Çalışma Jake Freedman, Matt Eichenfield ve Nils Otterstrom gibi araştırmacıların yer aldığı bir ekip tarafından yürütüldü ve Sandia National Laboratories ile iş birliği içeriyordu. Ekip, modülatörleri geleneksel laboratuvar tezgâhları yerine CMOS fab’larında üretebilir hale getirerek fotoniği ‘ölçeklendirilebilir’ hale getirmeyi hedefliyor. Araştırmacılar, frekans üretimi, filtreleme ve darbe şekillendirme gibi işlevleri tek bir entegre fotonik çipte birleştirmeye yönelik adımlar atıyor ve bu çiplerin gelişmiş tuzaklı iyon ve nötr atom kuantum bilgisayarlarında denenmesi için şirketlerle ortaklıklara yönelmeyi planlıyor. Proje, U.S. Department of Energy’nin Quantum Systems Accelerator programı desteğiyle ilerledi.
Kaynaklar ve Bağlantılar:
- www.sciencedaily.com/releases/2025/12/251226045341.htm
- doi.org/10.1038/s41467-025-65937-z
- University of Colorado at Boulder — materyal sağlama (ScienceDaily haberinde belirtilmiştir)
