Каждая схема, созданная учеными из Бостонского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Северо-Западного университета, содержит двенадцать независимых квантовых источников света площадью менее квадратного миллиметра. Эти «фабрики квантового света» питаются лазерным излучением и используют микрокольцевые резонаторы для генерации пар фотонов. Резонаторы чрезвычайно чувствительны к изменениям температуры и нюансам производства, из-за которых часто возникает рассинхронизация и нарушение светового потока.

Для того чтобы решить эту проблему, исследователи встроили непосредственно в чип систему управления в реальном времени. В каждый резонатор были интегрированы фотодиоды для обнаружения рассогласования с входящим лазерным излучением, а встроенные нагреватели и управляющая логика непрерывно корректируют любые отклонения. Этот контур обратной связи обеспечивает бесперебойную работу тонкого процесса генерации квантового света даже при изменении условий, сообщает IE.

Поскольку перед учеными стояла задача приспособить систему к работе на коммерческой платформе, команде пришлось переосмыслить принципы сосуществования квантовой и классической электроники на кристалле. В итоге чип был создан на основе 45-нанометровой платформы КМОП, которая уже зарекомендовала себя поддержкой ИИ и межкомпонентных соединений суперкомпьютеров.

«Квантовые вычисления, связь и датчики находятся на многолетнем пути от концепции к реальности, — сказал Милош Попович из Бостонского университета. — Это небольшой шаг на этом пути, но важный, поскольку он показывает, что мы можем создавать воспроизводимые, управляемые квантовые системы на коммерческих заводах по производству полупроводников».

Фотонные процессоры на кристалле стали инновационным решением для быстрого выполнения задач машинного обучения благодаря сверхнизкому энергопотреблению. Команда ученых из США и Китая смогла решить проблему повышения вычислительной плотности и представила метод производства сверхкомпактных фотонных процессоров.