Квант мәгълүмати технологиясе - квант механикасына нигезләнгән яңа мәгълүмати технология, ул андагы физик мәгълүматны кодлый, исәпли һәм тапшыра.квант системасыКвант мәгълүмати технологияләрен үстерү һәм куллану безне "квант гасырына" алып керәчәк, югарырак эш нәтиҗәлелегенә, куркынычсызрак элемтә ысулларына һәм уңайлырак һәм яшел яшәү рәвешенә ирешәчәк.
Квант системалары арасындагы элемтәнең нәтиҗәлелеге аларның яктылык белән үзара бәйләнештә булу сәләтенә бәйле. Ләкин оптиканың квант үзлекләреннән тулысынча файдалана алырлык материал табу бик авыр.
Күптән түгел Париждагы Химия институты һәм Карлсруэ технология институтының тикшеренү төркеме бергәләп сирәк очрый торган европий ионнарына (Eu³+) нигезләнгән молекуляр кристаллның оптиканың квант системаларында куллану мөмкинлеген күрсәттеләр. Алар бу Eu³+ молекуляр кристаллның ультра тар сызык киңлеге нурланышы яктылык белән нәтиҗәле үзара бәйләнеш булдырырга мөмкинлек бирә һәм мөһим әһәмияткә ия икәнен ачыкладылар.квант элемтәсеһәм квант исәпләүләре.
1 нче рәсем: Сирәк очрый торган европий молекуляр кристалларына нигезләнгән квант элемтәсе
Квант халәтләре өстенә куелырга мөмкин, шуңа күрә квант мәгълүматы өстенә куелырга мөмкин. Бер кубит бер үк вакытта 0 һәм 1 арасындагы төрле халәтләрне күрсәтә ала, бу мәгълүматларны партияләр белән параллель эшкәртергә мөмкинлек бирә. Нәтиҗәдә, квант компьютерларының исәпләү көче традицион цифрлы компьютерлар белән чагыштырганда экспоненциаль рәвештә артачак. Ләкин, исәпләү операцияләрен башкару өчен, кубитларның суперпозициясе билгеле бер вакыт дәвамында тотрыклы рәвештә сакланырга тиеш. Квант механикасында бу тотрыклылык чоры когерентлык гомере дип атала. Катлаулы молекулаларның ядро спиннары озын коры гомерле суперпозиция халәтләренә ирешә ала, чөнки мохитнең ядро спиннарына йогынтысы нәтиҗәле рәвештә саклана.
Сирәк җир ионнары һәм молекуляр кристаллар - квант технологиясендә кулланылган ике система. Сирәк җир ионнары оптик һәм спин үзлекләренә ия, ләкин аларны интеграцияләү авыр.оптик җайланмаларМолекуляр кристалларны интеграцияләү җиңелрәк, ләкин спин һәм яктылык арасында ышанычлы бәйләнеш урнаштыру авыр, чөнки нурланыш полосалары бик киң.
Бу эштә эшләнгән сирәк җир молекуляр кристаллары икесенең дә өстенлекләрен берләштерә, чөнки лазер кузгатуы астында Eu³+ ядрә спины турында мәгълүмат йөртүче фотоннарны чыгара ала. Махсус лазер тәҗрибәләре аша нәтиҗәле оптик/ядрә спин интерфейсы булдырырга мөмкин. Шуңа нигезләнеп, тикшеренүчеләр ядрә спины дәрәҗәсен адреслауны, фотоннарны когерент саклауны һәм беренче квант операциясен башкаруны алга таба да тормышка ашырдылар.
Нәтиҗәле квант исәпләүләре өчен, гадәттә, берничә чуалган кубит кирәк. Тикшеренүчеләр югарыдагы молекуляр кристаллардагы Eu³+ ның адашкан электр кыры бәйләнеше аша квант чуалышына ирешә алуын күрсәттеләр, шуның белән квант мәгълүматын эшкәртү мөмкинлеген бирәләр. Молекуляр кристалларда берничә сирәк җир ионы булганлыктан, чагыштырмача югары кубит тыгызлыгына ирешергә мөмкин.
Квант исәпләүләре өчен тагын бер таләп - аерым кубитларның адреслануы. Бу эштәге оптик адреслау техникасы уку тизлеген яхшырта һәм схема сигналының комачаулавын булдырмый кала ала. Элегерәк үткәрелгән тикшеренүләр белән чагыштырганда, бу эштә күрсәтелгән Eu³ + молекуляр кристалларының оптик когерентлыгы якынча мең тапкыр яхшыртылган, шуңа күрә ядрә спин халәтләрен билгеле бер ысул белән оптик яктан манипуляцияләргә мөмкин.
Оптик сигналлар шулай ук ерак квант мәгълүмат тарату өчен яраклы, квант компьютерларын тоташтыру өчен, ерак квант элемтәсе өчен дә яраклы. Яктылык сигналын көчәйтү өчен фотоник структурага яңа Eu³ + молекуляр кристалларны интеграцияләүне алга таба карап чыгарга мөмкин. Бу эш квант Интернеты өчен нигез буларак сирәк җир молекулаларын куллана һәм киләчәк квант элемтә архитектураларына таба мөһим адым ясый.
Бастырылган вакыты: 2024 елның 2 гыйнвары