A demanda por computadores mais rápidos está crescendo rapidamente e o aumento do big data exige que novas soluções sejam exploradas para fornecer resultados mais rápidos.

Sistemas de previsão do tempo, a modelagem computacional de estruturas de proteínas e a necessidade cada vez maior de comunicações mais seguras de dados confidenciais são exemplos de informações que precisam ser analisadas rapidamente.

Várias plataformas estão competindo para realizar tecnologias quânticas, e entre os mais promissores está aquele baseado na geração de fontes de luz não clássicas.

A equipe UTS do Professor Associado Igor Aharonovich, da Escola de Ciências Matemáticas e Físicas (MAPS), e o estudante de doutorado Amanuel Berhane demonstrou que essa tecnologia pode ser realizada por meio do nitreto de gálio (GaN), material disponível comercialmente. É um semicondutor de largo bandgap comumente usado em dispositivos BluRay.

"Nossas tecnologias são baseadas em pulsos de luz ultrabrilhante que podem transportar as informações na velocidade da luz, pavimentando o caminho para a criptografia quântica e computação quântica óptica, "disse o Professor Associado Aharonovich.

"Esta é uma pesquisa significativa porque estamos desenvolvendo novas soluções para comunicações seguras e informações quânticas."

Berhane conduziu a pesquisa que levou a esta última descoberta de emissores de nitreto de gálio no início de 2016.

"Avaliando as propriedades da nova fonte de fóton único em GaN em relação a alguns dos critérios definidos para dispositivos futurísticos, como brilho e polarização, concluímos que os emissores em GaN possuem um grande potencial, " ele disse.

A equipe UTS está focada em identificar e renderizar plataformas de semicondutores que tornariam possível a computação rápida baseada em fótons, Disse Berhane.

“Trabalhamos com materiais tecnologicamente compatíveis, portanto, a próxima etapa para construir um processador quântico está se tornando cada vez mais viável. "

A pesquisa UTS, conduzido em colaboração com o Professor Dirk Englund e seu grupo no Massachusetts Institute of Technology (MIT), foi publicado no jornal Materiais avançados .

O co-autor do UTS, Professor Milos Toth, disse que a equipe usou modelagem experimental e numérica para identificar um arranjo único de defeitos estruturais no GaN como sendo a fonte de emissão.

"Nosso trabalho demonstra a nova emissão de fóton único de filmes de nitreto de gálio, um material que já é uma plataforma viável para diodos emissores de luz (LEDs). A emissão observou diferentes filmes com diferentes espessuras e estruturas, " ele disse.

A equipe agora está focada na integração dessas fontes com dispositivos on-chip para desenvolver um protótipo comercial. A maioria das tecnologias quânticas, como computadores quânticos, ainda estão em fase de pesquisa, com avanços significativos sendo feitos em demonstrações de laboratório. Esta pesquisa demonstra que o uso dessas tecnologias está se aproximando.