Is e teicneòlas fiosrachaidh ùr a th’ ann an teicneòlas fiosrachaidh Quantum stèidhichte air meacanaig cuantamach, a bhios a’ còdachadh, a’ tomhas agus a’ sgaoileadh an fhiosrachaidh fiosaigeach a tha ann.siostam quantum.Bheir leasachadh agus cleachdadh teicneòlas fiosrachaidh cuantamach sinn a-steach don “aois quantum”, agus tuigidh sinn èifeachdas obrach nas àirde, dòighean conaltraidh nas tèarainte agus dòigh-beatha nas goireasaiche is uaine.
Tha èifeachdas conaltraidh eadar siostaman quantum an urra ris a’ chomas aca eadar-obrachadh le solas.Ach, tha e gu math duilich stuth a lorg a bheir làn bhuannachd air feartan cuantamach optigeach.
O chionn ghoirid, sheall sgioba rannsachaidh aig Institiud Ceimigeachd ann am Paris agus Institiud Teicneòlais Karlsruhe còmhla comas criostal moileciuil stèidhichte air ianan europium talmhainn tearc (Eu³ +) airson tagraidhean ann an siostaman cuantamach de optigeach.Fhuair iad a-mach gu bheil an sgaoileadh loidhne-chaol ultra-caol den chriostal moileciuil Eu³ + seo a’ comasachadh eadar-obrachadh èifeachdach le solas agus gu bheil luach cudromach aige ann anconaltradh cuantamachagus coimpiutaireachd cuantamach.
Figear 1: Conaltradh Quantum stèidhichte air criostalan moileciuil europium tearc talmhainn
Faodar stàitean cuantamach a chuir thairis, agus mar sin faodar fiosrachadh cuantamach a chuir thairis.Faodaidh aon qubit grunn stàitean eadar 0 agus 1 a riochdachadh aig an aon àm, a’ leigeil le dàta a bhith air a phròiseasadh ann an co-shìnte ann an baidsean.Mar thoradh air an sin, àrdaichidh cumhachd coimpiutaireachd choimpiutairean cuantamach gu mòr an taca ri coimpiutairean didseatach traidiseanta.Ach, gus obair coimpiutaireachd a dhèanamh, feumaidh an suidheachadh qubits a bhith comasach air cumail suas gu cunbhalach airson ùine.Ann am meacanaig quantum, canar beatha co-leanailteachd ris an ùine seo de sheasmhachd.Faodaidh snìomh niuclasach moileciuilean iom-fhillte stàitean saobh-chràbhadh a choileanadh le beatha fhada thioram oir tha buaidh na h-àrainneachd air snìomh niuclasach air a dhìon gu h-èifeachdach.
Tha ionsan talmhainn tearc agus criostalan moileciuil nan dà shiostam a chaidh a chleachdadh ann an teicneòlas cuantamach.Tha deagh fheartan optigeach agus snìomh aig ions tearc talmhainn, ach tha iad duilich a bhith air am filleadh a-steachinnealan optigeach.Tha criostalan moileciuil nas fhasa an aonachadh, ach tha e duilich ceangal earbsach a stèidheachadh eadar snìomh agus solas leis gu bheil na bannan sgaoilidhean ro fharsaing.
Bidh na criostalan moileciuil tearc talmhainn a chaidh a leasachadh san obair seo gu grinn a’ cothlamadh buannachdan an dà chuid leis gu bheil, fo spionnadh laser, faodaidh Eu³ + photons a chuir a-mach le 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 dèiligeadh ri ìre snìomh niuclasach, stòradh ciallach de photons, agus coileanadh a’ chiad gnìomhachd cuantamach.
Airson coimpiutaireachd cuantamach èifeachdach, mar as trice bidh feum air grunn qubits an sàs.Sheall an luchd-rannsachaidh gum faod Eu³ + anns na criostalan moileciuil gu h-àrd ceangal cuantamach a choileanadh tro cheangal raon dealain air seacharan, agus mar sin a’ comasachadh giollachd fiosrachaidh cuantamach.Leis gu bheil grunn ianan talmhainn tearc anns na criostalan moileciuil, faodar dùmhlachd qubit coimeasach àrd a choileanadh.
Is e riatanas eile airson coimpiutaireachd cuantamach comas seòladh qubits fa leth.Faodaidh an dòigh seòlaidh optigeach san obair seo astar leughaidh adhartachadh agus casg a chuir air casg a’ chomharra cuairteachaidh.An coimeas ri sgrùdaidhean roimhe, tha co-leanailteachd optigeach criostalan moileciuil Eu³ + a chaidh aithris san obair seo air a leasachadh le timcheall air mìle, gus an tèid na stàitean snìomh niùclasach a làimhseachadh gu optigeach ann an dòigh shònraichte.
Tha comharran optigeach cuideachd freagarrach airson cuairteachadh fiosrachaidh cuantamach aig astar fada gus coimpiutairean quantum a cheangal airson conaltradh cuantamach iomallach.Dh’ fhaodadh tuilleadh beachdachaidh a thoirt air a bhith ag amalachadh criostalan moileciuil ùra Eu³ + a-steach don structar photonic gus an comharra aotrom àrdachadh.Bidh an obair seo a’ cleachdadh moileciuilean talmhainn tearc mar bhunait airson eadar-lìn cuantamach, agus a’ gabhail ceum cudromach a dh’ ionnsaigh ailtireachd conaltraidh cuantamach san àm ri teachd.
Ùine puist: Jan-02-2024