Northwestern Üniversitesi, Boston Üniversitesi ve California Üniversitesi, Berkeley'den bilim insanları, ilk kez fotonik kuantum sistemi geleneksel bir elektronik çipe entegre etmeyi başardı. Bu yenilikçi silikon çip, hem kuantum ışık üreten fotonik bileşenleri hem de klasik elektronik kontrol devrelerini bir arada barındırıyor. Üstelik, tüm bu sistem sadece bir milimetreye bir milimetre boyutlarında bir alana sığdırıldı.
Çip, kuantum ışığını üretmenin yanı sıra, ışığın kararlılığını sağlayan akıllı bir elektronik sisteme de sahip. Bu fotonik-elektronik entegrasyon, çipin güvenilir bir şekilde kuantum bilgi taşıyan foton çiftleri üretebilmesini mümkün kılıyor. Bu foton çiftleri, ışık tabanlı kuantum iletişim, algılama ve işlem uygulamaları için temel öneme sahip.
Çipin üretimi, ticari bir yarı iletken fabrikasında gerçekleştirildi. Bu durum, çipin büyük ölçekli üretime uygun olabileceğini gösteriyor. Araştırmanın sonuçları, saygın bilim dergisi Nature Electronics'te yayımlandı.
Projeyi yöneten araştırmacılar, laboratuvar ortamında genellikle büyük ve karmaşık ekipmanlar gerektiren kuantum deneylerinin, bu çip sayesinde çok daha kompakt hale getirilebildiğini belirtiyor. Çipin entegre elektronik kontrolü sayesinde, kuantum süreçleri gerçek zamanlı olarak stabilize edilebiliyor. Bu da ölçeklenebilir kuantum fotonik sistemler için önemli bir adım olarak görülüyor.
Çalışmanın kıdemli yazarlarından Prem Kumar, elektronik ve fotoniği bir araya getirmenin oldukça zorlu bir süreç olduğunu, ancak disiplinler arası bir ekibin ortak çabasıyla bu başarıya ulaşıldığını vurguluyor. Geliştirilen çipin sadece kuantum hesaplama değil, aynı zamanda algılama ve iletişim uygulamaları için de kapı aralayabileceği belirtiliyor.
Bu gelişme, kuantum teknolojilerinin daha yaygın ve pratik kullanımına yönelik önemli bir aşama olarak değerlendiriliyor. Uzmanlar, bu tür entegre çiplerin gelecekte hem akademik araştırmalarda hem de endüstriyel uygulamalarda devrim yaratabileceğini ifade ediyor.