’S e teicneòlas fiosrachaidh cuantamach teicneòlas fiosrachaidh ùr stèidhichte air meacanaig cuantamach, a bhios a’ còdachadh, ag obrachadh a-mach agus a’ tar-chur an fhiosrachaidh fiosaigeach a tha ann an…siostam cuantamachBheir leasachadh is cleachdadh teicneòlas fiosrachaidh cuantamach sinn a-steach don “aois cuantamach”, agus bheir e gu buil èifeachdas obrach nas àirde, dòighean conaltraidh nas tèarainte agus dòigh-beatha nas goireasaiche is nas uaine.
Tha èifeachdas conaltraidh eadar siostaman cuantamach an urra ri an comas eadar-obrachadh le solas. Ach, tha e glè dhoirbh stuth a lorg a dh’ fhaodas làn bhuannachd fhaighinn bho fheartan cuantamach optigeach.
O chionn ghoirid, sheall sgioba rannsachaidh aig Institiud na Ceimigeachd ann am Paris agus Institiud Teicneòlais Karlsruhe còmhla comas criostail mhóileciuil stèidhichte air ianan europium talmhainn tearc (Eu³ +) airson tagraidhean ann an siostaman cuantamach optigeach. Fhuair iad a-mach gu bheil an sgaoileadh loidhne-leud ultra-chumhang den chriostal mhóileciuil Eu³ + seo a’ comasachadh eadar-obrachadh èifeachdach le solas agus gu bheil luach cudromach aige ann anconaltradh cuantamachagus coimpiutaireachd cuantamach.
Figear 1: Conaltradh cuantamach stèidhichte air criostalan moileciuil europium talmhainn tearc
Faodar staidean cuantamach a chur thairis air a chèile, agus mar sin faodar fiosrachadh cuantamach a chur thairis air a chèile. Faodaidh aon qubit measgachadh de staidean eadar-dhealaichte a riochdachadh aig an aon àm eadar 0 agus 1, a’ leigeil le dàta a bhith air a phròiseasadh aig an aon àm ann am baidsean. Mar thoradh air an sin, bidh cumhachd coimpiutaireachd choimpiutairean cuantamach ag àrdachadh gu mòr an taca ri coimpiutairean didseatach traidiseanta. Ach, gus obrachaidhean coimpiutaireachd a dhèanamh, feumaidh cur thairis air qubits a bhith comasach air mairsinn gu cunbhalach airson ùine. Ann am meacanaig cuantamach, canar fad-beatha co-leanailteachd ris an ùine seasmhachd seo. Faodaidh snìomhan niùclasach mholacilean iom-fhillte staidean cur thairis air a chèile a choileanadh le beatha fhada tioram leis gu bheil buaidh na h-àrainneachd air snìomhan niùclasach air a dhìon gu h-èifeachdach.
’S e ianan talmhainn tearc agus criostalan moileciuil dà shiostam a chaidh a chleachdadh ann an teicneòlas cuantamach. Tha feartan optigeach is snìomh sàr-mhath aig ianan talmhainn tearc, ach tha e doirbh an amalachadh annta.innealan optaigeachTha e nas fhasa criostalan moileciuil a thoirt còmhla, ach tha e duilich ceangal earbsach a stèidheachadh eadar snìomh agus solas leis gu bheil na còmhlain sgaoilidh ro fharsaing.
Tha na criostalan moileciuil talmhainn tearc a chaidh a leasachadh san obair seo a’ cothlamadh gu snog buannachdan an dà chuid leis gu bheil, fo bhrosnachadh laser, Eu³ + comasach air fotonan a leigeil a-mach a’ giùlan fiosrachadh mu shnìomh niùclasach. Tro dheuchainnean laser sònraichte, faodar eadar-aghaidh snìomh optigeach/niùclasach èifeachdach a chruthachadh. Air a’ bhunait seo, thuig an luchd-rannsachaidh tuilleadh seòladh ìre snìomh niùclasach, stòradh co-leanailteach fotonan, agus cur an gnìomh a’ chiad ghnìomhachd cuantamach.
Airson coimpiutaireachd cuantamach èifeachdach, mar as trice bidh feum air iomadh qubit ceangailte. Sheall an luchd-rannsachaidh gum faod Eu³ + anns na criostalan moileciuil gu h-àrd ceangal cuantamach a choileanadh tro cheangal achaidh dealain air seachran, agus mar sin a’ comasachadh giullachd fiosrachaidh cuantamach. Leis gu bheil iomadh ian talmhainn tearc anns na criostalan moileciuil, faodar dùmhlachdan qubit an ìre mhath àrd a choileanadh.
Is e riatanas eile airson coimpiutaireachd cuantamach comas seòlaidh qubits fa leth. Faodaidh an dòigh seòlaidh optigeach san obair seo an astar leughaidh a leasachadh agus casg a chuir air bacadh comharra na cuairte. An coimeas ri sgrùdaidhean roimhe, tha co-leanailteachd optigeach criostalan moileciuil Eu³ + a chaidh aithris san obair seo air a leasachadh mu mhìle uiread, gus an gabh staidean snìomh niùclasach a làimhseachadh gu optigeach ann an dòigh shònraichte.
Tha comharran optaigeach cuideachd freagarrach airson sgaoileadh fiosrachaidh cuantamach thar astar fada gus coimpiutairean cuantamach a cheangal airson conaltradh cuantamach iomallach. Dh’fhaodadh tuilleadh beachdachadh a bhith air amalachadh criostalan moileciuil ùra Eu³ + a-steach don structar fotonach gus an comharra solais a neartachadh. Tha an obair seo a’ cleachdadh moileciuilean talmhainn tearc mar bhunait airson Eadar-lìon cuantamach, agus a’ gabhail ceum cudromach a dh’ionnsaigh ailtireachd conaltraidh cuantamach san àm ri teachd.
Àm puist: 02 Faoilleach 2024