A német Padeborn Egyetem kutatói felépítették Európa legnagyobb mintavétel-alapú fotonikus számítógépét, a Padeborn Kvantum Mintavevőt.

A kvantumszámítási alkalmazások nagyon érzékenyek, és gyorsan felgyülemlenek a hibák. Kutatók világszerte különféle platformokkal kísérleteznek, hogy csökkentsék a rendszerek problémáit. A fotonikus kvantumszámítógépek az egyik megközelítés.

Mint ahogy az elnevezés sugallja, ezek a gépek fotonokat, azaz fényrészecskéket használnak komputációs feladatokhoz. Amióta a fotonalapú kvantumszámítógépek – néhány éve – szobahőmérsékleten is működőképesek, a terület gyorsan fejlődik, könnyebb dolgozni a rendszerekkel.

De megvannak a hátrányaik is: mint minden fényalapú rendszer, hajlamosak optikai veszteségekre. A német kutatók ezeket a veszteségeket igyekeznek kiküszöbölni, ezért építették Európa legnagyobb mintavevő gépét, hogy megértsék, a fotonok mikor hagyják el a kvantumhálózatot, és rájöjjenek, hogyan kezeljék a problémát.

Kutatók korábban is használták ezt a mintavételt kvantumszámítógép-fejlesztéshez, a mostani kísérlet viszont abban különbözik, hogy a rendszerintegrációt és a programozhatóságot kezelték prioritásként.

Programozható interferenciamérőt használva integráltak tetszés szerinti konfigurációkat. A megközelítéssel a fényrészecskéket száloptikai hálózatok kábelén osztják el és irányítják. A hálózati kimenetnél megmérik a fotonok megjelenési helyét.

A teljes programozhatósággal a rendszer jövőbeli kvantumszámítási alkalmazásokhoz, például fehérjeszerkesztéshez, gyógyszerfejlesztéshez is használható. A kutatók kvantummechanikai szakértelmüket olyan jelenségekre alkalmazták, mint a fotonösszefonódás vagy az összenyomás, és sikerült ezeket manipulálniuk, hasznosítaniuk.

A fejlesztéshez új komponenseket építettek, a rendszer hamarosan a számítási felhőben is elérhető lesz.