Квант элемтәсе: молекулалар, сирәк җирләр һәм оптик

Квант информацион технологиясе - квант механикасына нигезләнгән яңа информацион технология, ул физик мәгълүматны кодлый, исәпли һәм бирә.квант системасы. Квант информацион технологияләрен үстерү һәм куллану безне "квант чорына" китерәчәк, һәм эшнең нәтиҗәлелеген, куркынычсыз элемтә ысулларын, уңайлырак һәм яшел яшәү рәвешен тормышка ашырачак.

Квант системалары арасындагы аралашуның эффективлыгы аларның яктылык белән үзара бәйләнешенә бәйле. Ләкин, оптиканың квант үзлекләреннән тулысынча файдалана алырлык материал табу бик кыен.

Күптән түгел, Париждагы Химия институтында һәм Карлсруэ технология институтында тикшеренү төркеме оптик квант системаларында куллану өчен сирәк җир европий ионнары (Eu³ +) нигезендә молекуляр кристалл потенциалын күрсәттеләр. Алар бу Eu³ + молекуляр кристаллның ультрак тар сызыклы эмиссиясе яктылык белән эффектив үзара бәйләнеш булдырырга мөмкинлек биргәнен һәм мөһим кыйммәткә ия булуын ачыкладылар.квант элемтәсеһәм квант исәпләү.


Рәсем 1: Сирәк җир европий молекуляр кристалларына нигезләнгән квант элемтәсе

Квант халәтләре өстән ясалырга мөмкин, шуңа күрә квант мәгълүматлары өстән чыгарылырга мөмкин. Бер кубит бер үк вакытта 0 белән 1 арасындагы төрле дәүләтләрне күрсәтә ала, бу партияләрдә параллель рәвештә эшкәртелергә мөмкинлек бирә. Нәтиҗәдә, квант санакларының исәпләү көче традицион санлы санаклар белән чагыштырганда тиз артачак. Ләкин, исәпләү операцияләрен башкару өчен, кубитларның суперпозициясе берникадәр вакытка тотрыклы булырга тиеш. Квант механикасында бу тотрыклылык чоры килешү гомере дип атала. Катлаулы молекулаларның атом әйләнеше озын коры гомер озынлыгы белән суперпозиция хәлләренә ирешә ала, чөнки атом әйләнәләренә әйләнә-тирә мохитнең йогынтысы эффектив саклана.

Сирәк җир ионнары һәм молекуляр кристаллар - квант технологиясендә кулланылган ике система. Сирәк җир ионнары оптик һәм әйләнү үзенчәлекләренә ия, ләкин аларны берләштерү кыеноптик җайланмалар. Молекуляр кристалларны интеграцияләү җиңелрәк, ләкин спин белән яктылык арасында ышанычлы бәйләнеш урнаштыру кыен, чөнки эмиссия полосалары бик киң.

Бу эштә эшләнгән сирәк җир молекуляр кристалллары икесенең дә өстенлекләрен берләштерә, лазер дулкынлануы астында Eu³ + атом спины турында мәгълүмат алып торган фотоннар чыгара ала. Аерым лазер экспериментлары ярдәмендә эффектив оптик / атом спин интерфейсы барлыкка килергә мөмкин. Шул нигездә, тикшерүчеләр алга таба атом әйләнешенең дәрәҗәсен, фотоннарны бердәм саклауны һәм беренче квант операциясен башкаруны аңладылар.

Эффектив квант исәпләү өчен, гадәттә, берничә бәйләнгән кубит кирәк. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, югарыдагы молекуляр кристаллларда Eu³ + адашкан электр кыры кушылуы аша квант бәйләнешенә ирешә ала, шулай итеп квант мәгълүматларын эшкәртү мөмкинлеге бирә. Молекуляр кристаллларда сирәк җир ионнары булганлыктан, чагыштырмача югары кубит тыгызлыгына ирешеп була.

Квант исәпләү өчен тагын бер таләп - индивидуаль кубитларның адреслылыгы. Бу эштә оптик адреслау техникасы уку тизлеген яхшырта һәм электр сигналының комачаулавын булдыра ала. Элеккеге тикшеренүләр белән чагыштырганда, бу эштә хәбәр ителгән Eu³ + молекуляр кристаллларның оптик килешүе мең тапкыр яхшыра, шуңа күрә атом әйләнеше дәүләтләре билгеле бер ысул белән оптик идарә ителә ала.

Оптик сигналлар шулай ук ​​квант санакларын дистанцион элемтә өчен тоташтыру өчен ерак аралардагы квант мәгълүматларын тарату өчен яраклы. Алга таба яңа Eu³ + молекуляр кристалларын фотоник структурага яктырту сигналын көчәйтү турында уйланырга мөмкин. Бу эш квант интернеты өчен сирәк җир молекулаларын куллана, һәм квант элемтәсе архитектурасына мөһим адым ясый.


Пост вакыты: Январь-02-2024