デルフト工科大学とウィーン大学の研究者らが、量子力学的励起のための初の4ポート方向性結合器を実証しました。これはフォノニック回路の重要な構成要素となります。Optica Quantumに掲載されたこの研究では、単一フォノン用のフォノニックビームスプリッターとして機能する装置を発表しました。フォノンは、量子システムで情報を伝達できる量子化された機械的振動です。 この集積フォノニック方向性結合器は、シリコン・オン・インシュレーター・ウェハー上に構築され、フォノニック結晶導波路を進むギガヘルツ周波数の高度に閉じ込められたフォノンを使用します。この装置の設計は、小さな設置面積とミリ秒単位のフォノン寿命を可能にすることを意図しており、これらは他のプラットフォームと比較して主要な利点となります。研究者らは、単一フォノンのフォック状態を装置に送ることで、量子レベルでの性能を検証し、量子化された励起でも使用できることを確認しました。 この研究は、古典的および量子的応用の両方において、スケーラブルで集積化されたフォノニックプラットフォームに向けた基礎的な進歩を示しています。この装置は、フォノンを介して様々な量子システムを接続することを目的としており、ハイブリッド量子ネットワーク、オンチップ量子ルーター、超高感度機械センサーを可能にする可能性があります。この研究は、欧州研究評議会とオランダ科学研究機構の資金提供を受けています。 2025年10月7日