Японская компания Fujitsu и физики из Университета Токио сегодня сообщили о создании первого в мире квантового точечного лазера, позволяющего передавать данные со скоростью 25 Гбит/сек на одном луче.

Квантовые точечные лазеры представляют собой такой тип лазера, который можно использовать в полупроводниках для передачи за короткий промежуток времени очень больших объемов данных. Помимо скорости, еще одним значимым преимуществом подобных полупроводников является их низкое энергопотребление.

По словам инженеров, чем больше квантовых точек, тем выше качество лазерной передачи и тем большую скорость можно достичь. На практике квантовые точечные лазеры можно также уплотнять, чтобы еще больше поднять пропускные способности системы. Новая технология, говорят в компании Fujitsu, позволяет уже в самом ближайшем будущем создавать коммуникационные системы потребительского и операторского уровней, которые будут работать на скорости в 100 Гбит/сек.

Квантовые точки — ещё сравнительно новый объект для исследования, поэтому о широком промышленном применении речи пока не идёт. Но оптические свойства микрокристаллов-квантовых точек уже используются в самых неожиданных исследованиях, в которых требуется удобная, перестраиваемая люминесценция, например в биологических исследованиях. Квантовые точки — один из главных кандидатов для представления кубитов в квантовых вычислениях.

Еще одним широким полем для применения свойств квантовых точек являются современные широкополосные сети, используемые для передачи HD-видео, корпоративных архивов и иной информации. Сейчас основной технологией магистральной передачи данных является 10-гигабитная технология, однако уже через несколько лет ей на смену придет 100-гигабитная технология.

В Fujitsu и Университете Токио говорят, что создали квантовые лазеры, которые изначально предназначены для использования в качестве оптических источников для средств коммуникаций. Они используют трехмерные полупроводниковые наноструктуры для производства квантовых эффектов, причем они остаются полностью стабильными в широком диапазоне температур, что важно в практическом применении.

Большая часть нынешних квантовых систем передачи данных работают на скорости в 10 Гбит/сек, но в новых системах были использованы иные материалы и повышена скорость работы, благодаря чему скорость транзакций выросла в 2,5 раза. В основе новых лазеров лежат трехмерные кристаллы высокой плотности на базе соединений индия и арсенида. В сравнении с обычными галлий-арсенидными кристаллами здесь плотность вещества вдвое больше. Кроме того, созданные лазерные передатчики работают на базе 8 слоев, вместо обычных 5. Это решение также позволит повысить плотность сигнала.