Несколько научных групп из Европы и США представили результаты, которые указывают на формирование новой вычислительной архитектуры, основанной на использовании света. В отличие от традиционных электронных систем, такие технологии обещают более высокую скорость и энергоэффективность. Причём эта система всё больше напоминает принципы работы человеческого мозга.
Исследователи из Германии создали "клетки света" — наноструктуры, способные временно хранить световые импульсы. Внутри них фотоны преобразуются в возбуждённые состояния атомов цезия, а затем по сигналу лазера высвобождаются обратно. Речь идёт о квантовой памяти — важнейшем элементе будущих вычислительных систем. Уже достигнуто удержание слабых сигналов на уровне нескольких фотонов в течение сотен наносекунд. Следующая цель — увеличить это время до миллисекунд, что откроет дорогу к полноценным квантовым сетям. Также показана высокая стабильность таких структур при работе на одном чипе.
Параллельно международная группа исследователей показала, что фотоны могут не только хранить информацию, но и обрабатывать её. Их фотонный квантовый процессор успешно выполнил алгоритм машинного обучения, в ряде задач превышая в точности классические методы. Кроме того, учёные научились управлять несколькими параметрами фотонов одновременно, создавая более ёмкие квантовые состояния — кудиты.
Практические применения уже появляются. Разработан квантовый голографический микроскоп, который позволяет изучать живые клетки, практически не повреждая их. Также продемонстрирована телепортация квантовой информации в многомерных состояниях — ещё недавно это звучало как научная фантастика.
