دانشمندان برای اولین بار موفق شدند مولکول‌ها را برای انجام عملیات کوانتومی به دام بیندازند

طبیعت: برای اولین بار از مولکول‌هایی برای انجام عملیات کوانتومی استفاده شد

به گزارش مجله خبری نگار، تیمی از دانشمندان دانشگاه هاروارد، به رهبری پروفسور شیمی و فیزیک، کانگ-کوئن نی، برای اولین بار موفق به نگه داشتن مولکول‌ها و استفاده از آنها برای انجام عملیات کوانتومی شده‌اند. این امر امکانات جدیدی را برای استفاده از ساختار‌های مولکولی در محاسبات کوانتومی فراهم می‌کند. این کار در مجله Nature منتشر شده است.

مولکول‌ها به دلیل ساختار داخلی پیچیده و ناپایداری‌شان، مدت‌هاست که در محاسبات کوانتومی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. برخلاف ذرات ساده‌تر مانند اتم‌ها یا یون‌ها، کنترل مولکول‌ها دشوار است و همین امر استفاده از آنها را به عنوان کیوبیت‌ها - واحد‌های اساسی اطلاعات در رایانه‌های کوانتومی - دشوار می‌کند.

دانشمندان مولکول‌های سدیم سزیم (NaCs) را با استفاده از انبرک‌های نوری - پرتو‌های لیزر با تمرکز باریک که مولکول‌ها را تا دما‌های فوق سرد خنک می‌کنند - تثبیت کرده‌اند. این کار حرکت آنها را به حداقل می‌رساند و از برهمکنش‌های الکتریکی برای انجام عملیات کوانتومی استفاده می‌کند.

این تیم آزمایشی را انجام داد که در آن دو مولکول NaC درهم‌تنیده شدند و حالتی به نام حالت بل دو کیوبیتی (حالتی از درهم‌تنیدگی کوانتومی بین دو کیوبیت) با دقت ۹۴٪ ایجاد کردند. این امر با استفاده از یک گیت منطقی کوانتومی iSWAP که حالت‌های کیوبیت‌ها را تغییر می‌دهد، امکان‌پذیر شد.

حالت‌های درهم‌تنیده مولکول‌ها، راه را برای ایجاد رایانه‌های کوانتومی مولکولی هموار می‌کند. چنین دستگاه‌هایی می‌توانند از ساختار داخلی غنی مولکول‌ها برای پردازش داده‌ها با سرعت و دقت بی‌سابقه‌ای استفاده کنند.

آنی پارک، یکی از نویسندگان این مطالعه، خاطرنشان کرد: «این گامی مهم در جهت ایجاد یک پلتفرم مولکولی برای محاسبات کوانتومی است.» او افزود که خواص منحصر‌به‌فرد مولکول‌ها طیف گسترده‌ای از فرصت‌های جدید را برای توسعه فناوری‌های کوانتومی ارائه می‌دهد.

محققان اکنون قصد دارند روی بهبود پایداری سیستم و گسترش قابلیت‌های کنترل مولکولی کار کنند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری