В квантовых компьютерах Google, IBM и других технологических гигантов используются сверхпроводящие кубиты, информация в которых кодируется с помощью микроволновых фотонов. Поскольку такие фотоны легко меняют поляризацию при внешних воздействиях, передавать данные с их помощью на большие расстояния нельзя. Группа ученых во главе со специалистами Чикагского университета опубликовала в журнале Nature отчет по результатам исследования, в ходе которого микроволновые фотоны удавалось «превращать» в оптические для отправки по стандартным каналам с помощью посредника, в роли которого выступал атом рубидия.

Атомы этого металла имеют энергетические зоны, соответствующие энергии микроволнового и оптического фотонов. С помощью лазеров ученые смогли переводить электроны рубидия между энергетическими уровнями так, чтобы заставить атом поглотить микроволновый фотон и испустить оптический с той же поляризацией.

По словам авторов, это стало возможным благодаря использованию особой отражающей сверхпроводящей камеры, которая захватывает фотоны и атомы, усиливая их взаимодействие. Внешне она напоминает кусок сыра, но «дыры» в нем на самом деле являются туннелями со специальной геометрией, на пересечении которых происходит захват частиц.