15 فوریه 2021توسط دانشگاه کمبریج
محققان راهی برای استفاده از نور و یک الکترون منفرد برای برقراری ارتباط با ابری از بیت های کوانتوم و احساس رفتار آنها یافته اند و این امکان را می دهد که یک بیت کوانتوم واحد را در یک ابر متراکم تشخیص دهیم.
محققان دانشگاه کمبریج توانستند “یک بیم یا یک سوزن ” از اطلاعات کوانتومی بسیار شکننده را در 100000 هسته تزریق کنند. با استفاده از لیزر برای کنترل الکترون ، محققان می توانند از آن الکترون برای کنترل رفتار به اصطلاح انبار کاه استفاده کنند و یافتن سوزن را آسان تر کنند. آنها توانستند “سوزن” را با دقت 1.9 قسمت در میلیون تشخیص دهند که به اندازه کافی برای تشخیص یک بیت کوانتوم واحد در این مجموعه بزرگ بالا است.
این تکنیک امکان ارسال نور کوانتومی بسیار شکننده را برای ذخیره سازی به یک سیستم هسته ای و تأیید اثر آن با حداقل اختلال امکان پذیر می سازد ، گام مهمی در توسعه اینترنت کوانتومی مبتنی بر منابع نور کوانتومی می باشد . نتایج این مطالعه در ژورنال Nature Physics گزارش شده است.
اولین رایانه های کوانتومی – که رفتار عجیب ذرات زیر اتمی را برای عملکرد بهتر حتی از قدرتمندترین ابر رایانه ها مهار می کند – در افق دستیابی هستند. با این حال ، استفاده از پتانسیل کامل آنها به روشی برای شبکه سازی آنها احتیاج دارد: اینترنت کوانتومی. کانالهای نوری که اطلاعات کوانتومی را منتقل می کنند ، گزینه های امیدوار کننده اینترنت کوانتومی هستند و در حال حاضر هیچ منبع نور کوانتومی بهتر از نقطه کوانتومی نیمه هادی وجود ندارد: بلورهای ریزی که در اصل اتم های مصنوعی هستند.
با این وجود ، یک چیز مانع نقاط کوانتومی و اینترنت کوانتومی است: توانایی ذخیره اطلاعات کوانتومی به طور موقت در صحنه های ارسال شده در شبکه.
پروفسور مته آتاتوره از آزمایشگاه کاوندیش در کمبریج ، که هدایت این تحقیق را بر عهده داشت ، گفت: “راه حل این مشکل ذخیره سازی اطلاعات شکننده کوانتومی با پنهان کردن آنها در ابر 100000 هسته اتمی است که هر نقطه کوانتومی حاوی آنها مانند سوزنی در انبار کاه است. . “اما اگر سعی کنیم مثل این که با بیت ها ارتباط برقرار کنیم با این هسته ها ارتباط برقرار کنیم ، آنها به طور تصادفی” تلنگر “می خورند و یک سیستم پر سر و صدا ایجاد می کنند.”
ابر بیت های کوانتومی موجود در یک نقطه کوانتومی به طور معمول در یک حالت جمعی عمل نمی کنند ، بنابراین گرفتن اطلاعات در داخل یا خارج از آنها را به یک چالش تبدیل می کند. با این حال ، آتاتوره و همکارانش در سال 2019 نشان دادند که هنگامی که در دمای بسیار پایین و همچنین از نور خنک استفاده می شود ، می توان این هسته ها را با هم “رقص کوانتوم” انجام داد ، که به طور قابل توجهی میزان سر و صدا در سیستم را کاهش می دهد.
اکنون ، آنها گام اساسی دیگری را در جهت ذخیره و بازیابی اطلاعات کوانتومی در هسته ها نشان داده اند. با کنترل حالت جمعی 100000 هسته ، آنها توانستند وجود اطلاعات کوانتومی را به عنوان “بیت کوانتومی تلنگر” با دقت بسیار بالا 1.9 قسمت در میلیون تشخیص دهند.
