کد مطلب: ۹۳۹۰۰۷

|

|

نگارمگ اخبار اخبار علمی آموزشی

۲۰ آبان ۱۴۰۴ - ۱۳:۱۱

روشی نوین که زمان همدوسی کوانتومی اتم‌ها را افزایش میدهد!

روشی نوین که زمان همدوسی کوانتومی اتم‌ها را افزایش میدهد!

پژوهشگران دانشکده مهندسی مولکولی پریتزکر دانشگاه شیکاگو با ابداع روشی نوین برای ساخت کریستال‌ها، زمان همدوسی کوانتومی اتم‌ها را افزایش دادند. این پیشرفت به‌طور نظری فاصله ارتباطی بین کامپیوتر‌های کوانتومی را از چند کیلومتر به بیش از ۲ هزار کیلومتر می‌رساند و زیرساخت اینترنت کوانتومی جهانی را دسترس‌پذیرتر می‌کند.

به گزارش مجله خبری نگار/آنا،نتایج این پژوهش که در تاریخ ۱۹ آبان ۱۴۰۴ در نشریه Nature منتشر شده است، نشان می‌دهد که محدودیت پیشین برای اتصال کامپیوتر‌های کوانتومی از طریق کابل فیبر نوری که تنها چند کیلومتر بود، اکنون به صورت نظری تا ۲٬۰۰۰ کیلومتر افزایش یافته است. تیم تحقیقاتی به سرپرستی تیان ژونگ، استادیار این دانشگاه، با این دستاورد، یکی از موانع اصلی در مسیر ساخت شبکه‌های کوانتومی دوربُرد را برطرف کرده‌اند.

این پیشرفت حاصل استفاده از مواد جدید نیست، بلکه در تغییر روش ساخت کریستال‌های حاوی عناصر خاکی کمیاب، که برای درهم‌تنیدگی کوانتومی ضروری هستند، نهفته است. در روش سنتی، مواد اولیه در دمای بیش از ۲٬۰۰۰ درجه سانتی‌گراد ذوب و سپس سرد می‌شوند تا کریستال تشکیل شود. اما در روش جدید که «رونشست با باریکه مولکولی» نام دارد، کریستال به صورت لایه‌لایه و اتم به اتم، شبیه به فرآیند چاپ سه‌بعدی، ساخته می‌شود. این فرآیند باعث تولید ماده‌ای با خلوص بسیار بالا می‌شود که خواص همدوسی کوانتومی اتم‌ها را بهبود می‌بخشد.

در این پژوهش، تیم تحقیقاتی موفق شد زمان همدوسی کوانتومی اتم‌های اربیوم، یکی از عناصر خاکی کمیاب، را از ۰.۱ میلی‌ثانیه به بیش از ۱۰ میلی‌ثانیه افزایش دهد. در یکی از آزمایش‌ها، این زمان به ۲۴ میلی‌ثانیه نیز رسید که از نظر تئوری امکان اتصال کوانتومی تا فاصله ۴ هزار کیلومتری را فراهم می‌آورد. افزایش زمان پایداری حالت درهم‌تنیدگی اتم‌ها، عامل اصلی افزایش فاصله ارتباطی در شبکه‌های کوانتومی است.

گام بعدی این تیم تحقیقاتی، آزمایش عملی این یافته‌ها در محیط آزمایشگاهی است. ژونگ و همکارانش قصد دارند با اتصال دو کیوبیت در دو دستگاه مجزا در آزمایشگاه خود از طریق یک کابل نوری به طول ۱٬۰۰۰ کیلومتر، امکان ارتباط در فواصل طولانی را بیازمایند. همچنین، آنها در حال ساخت سومین سیستم برای شبیه‌سازی یک شبکه کوانتومی محلی هستند تا عملکرد شبکه‌های دوربُرد آینده را ارزیابی کنند.

پروفسور هوگ دی ریدماتن، از موسسه علوم فوتونیک که در این تحقیق مشارکتی نداشته است، این رویکرد را بسیار نوآورانه توصیف کرد و افزود: «این دستاورد یک پیشرفت قابل توجه است که مسیری مقیاس‌پذیر برای تولید کنترل‌شده کیوبیت‌های قابل شبکه‌سازی ارائه می‌دهد.»

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری

۰ پسندیدم

گزارش خطا

برچسب ها: کوانتوم اتم

ارسال نظرات

انتشار یافته: ۰ |

در انتظار بررسی: ۰ |

غیر قابل انتشار: ۰

قوانین ارسال نظر