Det är inte storleken på interferometern som spelar roll; det är hur du använder det. Så hävdar ett team av forskare från RMIT University, University of Sydney och University of Technology Sydney, som har utarbetat ett helt nytt sätt att implementera storskaliga interferometrar som dramatiskt kommer att miniatyrisera optiska bearbetningskretsar.

Laget, i en tidning publicerad i Fysiska granskningsbrev , har visat att en småskalig fysisk interferometer kan göra jobbet som en mycket större genom att utnyttja de senaste genombrottsresultaten i kvantinformation. Tekniken har kallats "mätbaserad linjär optik".

"En tydlig fördel med vårt tillvägagångssätt är att det utnyttjar befintliga kompakta metoder för att generera storskaliga klustertillstånd - en resurs för kvantberäkning, " säger huvudförfattaren Dr Nicolas Menicucci.

"Sex stråldelare och några klämda ljuskällor ger oss potential att komma åt virtuella optiska nätverk av enorm storlek."

Enligt första författaren Dr Rafael Alexander, Att konstruera konventionella interferometrar som omfattar hundratals eller till och med tusentals optiska element är en skrämmande men viktig uppgift som är avgörande för att implementera fullt fungerande optiska kvantdatorer.

"Vi hittade ett nytt tillvägagångssätt för att hantera detta problem genom att hämta inspiration från kvantteleportation, säger Dr Alexander.

"Mätningsbaserad linjär optik kringgår många av de utmaningar som den konventionella optiken står inför genom att använda stora virtuella interferometrar istället för fysiska. Genom att tillämpa en specifik sekvens av mätningar till ett kontinuerligt variabelt klustertillstånd, själva mätningarna programmerar och implementerar interferometern, " han sa.

"Vi använder ett gigantiskt klustertillstånd som består av ljuslägen korrelerade i tid eller frekvens, som kan genereras med bara en eller två optiska parametriska oscillatorer (som implementerar optisk squeezing) och bara en handfull stråldelare."

Teamets experimentella medarbetare har redan demonstrerat tekniken, ger klustertillstånd som består av mer än 1 miljon intrasslade lägen.

"Mätningsbaserad linjär optik har potentialen att omforma hur vi tänker om interferens av ljus, säger Dr Menicucci.

"Den portar den demonstrerade skalbarheten hos kontinuerligt variabla klustertillstånd till det breda utbudet av linjäroptikapplikationer."

Uppsatsen beskriver också en teknik för att övervinna det vanliga bruset (distorsionen) som alla "virtuella" tillvägagångssätt som denna möter genom att omvandla detta brus till enkel fotonförlust, som är lättare att hantera. Detta öppnar dörren till nya metoder för att bekämpa buller - en stor utmaning som alla storskaliga kvantberäkningsplattformar står inför.