리서치 하이라이트

초전도 큐비트(Qubit)에서 광학 광자(Optical photon)로의 변환

Nature 588, 7839

광섬유로 연결된 컴퓨터가 광-전기 신호 변환을 필요로 하는 것처럼 마이크로파 주파수에서 작동하는 양자 컴퓨터로 양자 네트워크를 구축하려면 마이크로파-광 변환이 필요하다. 신호의 양자 결맞음(Quantum coherence)을 유지하면서 이러한 변환을 효율적으로 수행하는 것은 매우 어려운 일이다. Mohammad Mirhosseini 등은 초전도 큐비트(Qubit)의 단일 마이크로파 여기(Excitation)를 광학 광자(Optical photon)로 변환하기 위한 칩 스케일(Chip-scale) 플랫폼을 발표하였다. 초전도 큐비트의 라비 진동(Rabi oscillation)은 광학 단일 광자 검출을 통해 해결할 수 있으며, 이는 변환이 양자 수준 신호를 변환할 수 있음을 보여준다. 그러나 단일 양자 상태를 단일 양자 상태로 매핑(Mapping)하는 완전한 양자 변환은 아직 달성해야 하는 과제이다.