یک سنگ باستانی نامیبیا می تواند کلید باز کردن قفل کامپیوترهای کوانتومی را داشته باشد

یک سنگ باستانی نامیبیا می تواند کلید باز کردن قفل کامپیوترهای کوانتومی را داشته باشد

یکی از راه‌هایی که می‌توانیم پتانسیل رایانه‌های کوانتومی را به طور کامل درک کنیم. > با پایه گذاری آنها بر روی نور و ماده است – به این ترتیب، اطلاعات می توانند ذخیره و پردازش شوند، اما همچنین می توانند با سرعت نور حرکت کنند.

 

دانشمندان به تازگی با تولید موفقیت آمیز بزرگترین ذرات ترکیبی نور و ماده که تا کنون ایجاد شده اند، یک قدم به این هدف نزدیکتر شده اند.

اینها شبه ذرات، معروف به پلاریتون‌های رایدبرگ، با کمک یک قطعه سنگ حاوی اکسید مس ساخته شدند (Cu ۲O) کریستال‌هایی از ذخایر باستانی در نامیبیا، یکی از معدود مکان‌هایی در جهان که اکسید مس در آن وجود داشته است در کیفیت سنگ های قیمتی یافت شد.

کریستال به دست آمده از سنگ صیقل داده شد و به اندازه عرض کمتر از یک موی انسان نازک شد و ساندویچ شد. بین دو آینه برای به دام انداختن نور، و در نتیجه پلاریتون های رایدبرگ ۱۰۰ برابر بزرگتر از هر چیزی که قبلا دیده شده است.

این دستاورد ما را به تولید یک شبیه ساز کوانتومی نزدیک تر می کند که می تواند با استفاده از qua از این پلاریتون های رایدبرگ خارج شود. بیت‌های ntum یا کیوبیت برای ذخیره اطلاعات در 0s، ۱s، و مقادیر متعدد در بین – به جای ۱s و 0s بیت‌های محاسباتی کلاسیک.

""(دانشگاه سنت اندروز)

“ساخت شبیه ساز کوانتومی با نور جام مقدس علم است” فیزیکدان حمید اوحدی از دانشگاه سنت اندروز در بریتانیا می گوید.

“ما جهش بزرگی انجام داده ایم. با ایجاد پلاریتون های رایدبرگ، عنصر کلیدی آن.”

 

چیزی که پلاریتون های رایدبرگ را بسیار خاص می کند این است که آنها به طور مداوم از نور به ماده تغییر می کنند و دوباره برمی گردند. محققان نور و ماده را با دو روی یک سکه مقایسه می‌کنند، و این سمت ماده است که در آن پلاریتون‌ها می‌توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند.

این مهم است، زیرا ذرات نور به سرعت حرکت می‌کنند، اما برهم‌کنش ندارند. با همدیگر. ماده کندتر است، اما قادر به تعامل است. کنار هم قرار دادن این دو توانایی می‌تواند به باز کردن پتانسیل رایانه‌های کوانتومی کمک کند.

این انعطاف‌پذیری در مدیریت حالت های کوانتومی که تا زمانی که مشاهده نشوند تعریف نشده باقی می مانند. یک کامپیوتر کوانتومی کاملاً کارآمد که بر اساس این فناوری ساخته شده است تا حدودی دور مانده است، اما اکنون بیش از هر زمان دیگری به این نزدیک شده ایم که بتوانیم یکی را کنار هم بچینیم.

قطب های رایدبرگ از طریق جفت شدن excitons و فوتون. اینجاست که سنگ قیمتی باستانی نامیبیا وارد شد: اکسید مس یک ابررسانا است، ماده ای که به الکترون ها اجازه می دهد بدون مقاومت جریان داشته باشند – و تحقیقات قبلی نشان داده بود که حاوی اکسیتون های غول پیکر ریدبرگ است.

Exciton ها شبه ذرات خنثی الکتریکی هستند که می توانند تحت شرایط مناسب مجبور شوند با ذرات نور جفت شوند. این اکسیتون‌های بزرگ موجود در اکسید مس می‌توانند با فوتون‌ها در یک مجموعه خاص به نام ریزحفره Fabry-Pérot – که اساساً یک ساندویچ آینه‌ای است، جفت شوند.

 

عنصر کلیدی در ایجاد پلاریتون های بزرگتر رایدبرگ.

“خرید سنگ در eBay آسان بود” %۲۰%D8%A7%D8%B2%20%D8%AF%D8%A7%D9%86%D8%B4%DA%AF%D8%A7%D9%87%20%D8%B3%D9%86%D8%AA%20%D8%A7%D9%86%D8%AF%D8%B1%D9%88%D8%B2%20%D9%85%DB%8C%20%DA%AF%D9%88%DB%8C%D8%AF:%20ancient-namibian-stone-holds-key-to-future-quantum-computers/” target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>. «چالش این بود که پلاریتون‌های رایدبرگ را بسازیم که در یک طیف رنگی بسیار باریک وجود داشته باشند.»

هنگامی که رایانه‌های کوانتومی کاملاً توانمند را بتوان در کنار هم قرار داد – شاید با استفاده از این قطبیتون‌های رایدبرگ – پیشرفت‌های نمایی در قدرت محاسباتی آنها را قادر می‌سازد. برای مقابله با محاسبات بسیار پیچیده فراتر از محدوده رایانه‌های امروزی.

مثال‌هایی که محققان ارائه می‌کنند شامل توسعه مواد ابررسانا با دمای بالا و درک بیشتر در مورد چگونگی تا شدن پروتئین‌ها (به طور بالقوه افزایش توانایی ما) است. برای تولید درمان‌های دارویی).

روش‌های بیان‌شده در تحقیق جدید باید بیشتر اصلاح شوند تا بتوان از این ذرات در مدارهای کوانتومی استفاده کرد، اما اصول اولیه اکنون وجود دارد – و تیم فکر می‌کند نتایج را می توان در آینده نیز بهبود بخشید.

“این نتایج راه را برای درک اکسایتون-پلاریتون های برهم کنش قوی و کاوش در فازهای به شدت همبسته ماده با استفاده از نور روی تراشه هموار می کند.” او در مقاله خود پژوهش می کند.

این تحقیق در منتشر شده است. مواد طبیعی.

 

برچسب‌ها:

نظرات کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.