Kwant maglumat tehnologiýasy kwant mehanikasyna esaslanýan täze maglumat tehnologiýasy bolup, ol öz içine alýan fiziki maglumaty kodlaýar, hasaplaýar we geçirýär.kwant ulgamyKwant maglumat tehnologiýasynyň ösüşi we ulanylyşy bizi "kwant döwrüne" getirer we has ýokary iş netijeliligini, has howpsuz aragatnaşyk usullaryny we has amatly we ýaşyl durmuş ýörelgesini amala aşyrar.
Kwant ulgamlarynyň arasyndaky aragatnaşygyň netijeliligi olaryň ýagtylyk bilen özara täsirleşmek ukybyna baglydyr. Şeýle-de bolsa, optikanyň kwant häsiýetlerinden doly peýdalanyp biljek material tapmak örän kyn.
Ýakynda Pariždäki Himiýa institutynyň we Karlsrue Tehnologiýa institutynyň ylmy-barlag topary bilelikde seýrek ýer ýewropium ionlaryna (Eu³ +) esaslanýan molekulýar kristalyň optikanyň kwantum ulgamlarynda ulanmak üçin mümkinçiliklerini görkezdiler. Olar bu Eu³ + molekulýar kristalynyň örän dar çyzyk giňligindäki emissiýasynyň ýagtylyk bilen netijeli özara täsirleşmäge mümkinçilik berýändigini we ... üçin möhüm ähmiýete eýedigini anykladylar.kwantum aragatnaşygywe kwantum hasaplamalary.
1-nji surat: Seýrek toprakly ýewropium molekulýar kristallaryna esaslanýan kwant aragatnaşygy
Kwant ýagdaýlarynyň üstüne-üstüne goýulmagy mümkin, şonuň üçin kwant maglumatlarynyň üstüne-üstüne goýulmagy mümkin. Bir kubit bir wagtyň özünde 0 bilen 1 aralygyndaky dürli ýagdaýlaryň dürli görnüşlerini görkezip biler, bu bolsa maglumatlaryň tapgyrlaýyn işlenilmegine mümkinçilik berýär. Netijede, kwant kompýuterleriniň hasaplama güýji däp bolan sanly kompýuterlere garanyňda eksponensial taýdan artar. Şeýle-de bolsa, hasaplama amallaryny ýerine ýetirmek üçin kubitleriň üstüne-üstüne goýulmagy belli bir wagt aralygynda durnukly saklanyp bilmelidir. Kwant mehanikasynda bu durnuklylyk döwri kogerentlik ömrü diýlip atlandyrylýar. Çylşyrymly molekulalaryň ýadro spinleri uzak gury ömürler bilen üstüne-üstüne goýulma ýagdaýlaryna ýetip biler, sebäbi daşky gurşawyň ýadro spinlerine täsiri netijeli goralýar.
Seýrek toprak ionlary we molekulýar kristallar kwant tehnologiýasynda ulanylan iki ulgamdyr. Seýrek toprak ionlary ajaýyp optiki we spin häsiýetlerine eýedir, ýöne olary birleşdirmek kyn.optiki enjamlarMolekulýar kristallary integrasiýa etmek has aňsat, ýöne emissiýa zolaklary gaty giň bolany üçin spin bilen ýagtylygyň arasynda ygtybarly baglanyşygy döretmek kyn.
Bu işde işlenip düzülen seýrek toprak molekulýar kristallary ikisiniň hem artykmaçlyklaryny ajaýyp birleşdirýär, sebäbi lazeriň täsiri astynda Eu³+ ýadro spini barada maglumat daşaýjy fotonlary çykaryp bilýär. Anyk lazer tejribeleri arkaly netijeli optiki/ýadro spini interfeýsi döredilip bilner. Şu esasda, barlagçylar ýadro spin derejesiniň salgysyny, fotonlaryň utgaşykly saklanmagyny we ilkinji kwantum amalynyň ýerine ýetirilmegini has-da amala aşyrdylar.
Netijeli kwantum hasaplamalary üçin, adatça, köp sanly çylşyrymly kubitler gerek bolýar. Barlagçylar ýokardaky molekulýar kristallardaky Eu³+-iň çylşyrymly elektrik meýdanynyň birleşmesi arkaly kwantum çylşyrymlylygyny gazanyp bilýändigini we şeýdip kwantum maglumatlaryny gaýtadan işlemegiň mümkindigini görkezdiler. Molekulýar kristallarda köp sanly seýrek toprak ionlary bolandygy sebäpli, deňeşdirme boýunça ýokary kubit dykyzlygy gazanylyp bilner.
Kwantum hasaplamalary üçin başga bir talap, aýratyn kubitleriň adreslenmegidir. Bu işde ulanylýan optik adresleme usuly okamak tizligini ýokarlandyryp we zynjyr signalynyň päsgelçiliginiň öňüni alyp biler. Öňki barlaglar bilen deňeşdirilende, bu işde habar berlen Eu³ + molekulýar kristallarynyň optiki koherensiýasy takmynan müň esse gowulaşdy, şonuň üçin ýadro spin ýagdaýlaryny belli bir usulda optiki taýdan dolandyryp bolýar.
Optiki signallar uzak aralykly kwantum aragatnaşygy üçin kwantum kompýuterlerini birikdirmek maksady bilen uzak aralykly kwantum maglumat paýlamak üçin hem amatlydyr. Şöhle signalyny güýçlendirmek üçin täze Eu³ + molekulýar kristallaryň fotonik gurluşa goşulmagyna goşmaça göz aýlap bolar. Bu iş kwantum Internetiniň esasy hökmünde seýrek ýer molekulalaryny ulanýar we geljekki kwantum aragatnaşyk arhitekturalaryna tarap möhüm ädim ädýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 2-nji ýanwary