Non è la dimensione dell'interferometro che conta; è come lo usi. Quindi afferma un team di ricercatori della RMIT University, l'Università di Sydney e la University of Technology Sydney, che hanno ideato un modo completamente nuovo di implementare interferometri su larga scala che ridurranno drasticamente i circuiti di elaborazione ottica.

Il gruppo, in un articolo pubblicato su Lettere di revisione fisica , ha dimostrato che un interferometro fisico su piccola scala può svolgere il lavoro di uno molto più grande sfruttando i recenti risultati rivoluzionari nelle informazioni quantistiche. La tecnica è stata soprannominata "ottica lineare basata sulla misurazione".

"Un chiaro vantaggio del nostro approccio è che sfrutta i metodi compatti esistenti per generare stati di cluster su larga scala - una risorsa per l'informatica quantistica, ", afferma l'autore principale, il dottor Nicolas Menicucci.

"Sei beamsplitter e poche sorgenti luminose ci danno la possibilità di accedere a reti ottiche virtuali di dimensioni immense".

Secondo il primo autore, il dottor Rafael Alexander, progettare interferometri convenzionali che comprendono centinaia o addirittura migliaia di elementi ottici è un compito arduo ma importante, essenziale per implementare computer quantistici ottici completamente funzionali.

"Abbiamo trovato un nuovo approccio per affrontare questo problema traendo ispirazione dal teletrasporto quantistico, "dice il dottor Alessandro.

"L'ottica lineare basata sulla misurazione aggira molte delle sfide che l'approccio dell'ottica convenzionale deve affrontare utilizzando grandi interferometri virtuali invece di quelli fisici. Applicando una sequenza specifica di misurazioni a uno stato di cluster a variabile continua, le misure stesse programmano e realizzano l'interferometro, " Egli ha detto.

"Usiamo un gigantesco stato di cluster composto da modalità di luce correlate nel tempo o nella frequenza, che può essere generato utilizzando solo uno o due oscillatori parametrici ottici (che implementano la compressione ottica) e solo una manciata di divisori di fascio."

I collaboratori sperimentali del team hanno già dimostrato la tecnologia, producendo stati cluster composti da più di 1 milione di modi entangled.

"L'ottica lineare basata sulla misurazione ha il potenziale per rimodellare il modo in cui pensiamo all'interferenza della luce, "dice il dottor Menicucci.

"Porta la scalabilità dimostrata degli stati di cluster a variabile continua all'ampia gamma di applicazioni di ottica lineare".

Il documento descrive anche una tecnica per superare il solito rumore (distorsione) affrontato da qualsiasi approccio "virtuale" come questo convertendo questo rumore in semplice perdita di fotoni, che è più facile da gestire. Questo apre le porte a nuovi approcci per combattere il rumore, una sfida importante per tutte le piattaforme di calcolo quantistico su larga scala.