دانشمندان حافظه کوانتومی مینیاتوری ساختند

دانشمندان حافظه کوانتومی مینیاتوری ساختند

درست مانند شبکه های سنتی، این شبکه های کوانتومی به عناصر حافظه برای ذخیره موقت و مسیریابی اطلاعات در صورت لزوم نیاز دارند. تیمی از محققین در دانشگاه بازل، تحت رهبری پروفسور فیلیپ تروتلین، حافظه کوانتومی مینیاتوری با قابلیت تولید انبوه را با موفقیت توسعه داده اند. این عنصر می تواند به صورت میکرو ساخته شود که آن را برای تولید انبوه مناسب می کند. یافته های آنها اخیرا در مجله علمی Physical Review Letters منتشر شده است.

این چالش برانگیز است که زندگی خود را بدون شبکه هایی مانند اینترنت یا شبکه های تلفن همراه به تصویر بکشیم. در آینده، شبکه های مشابهی برای فناوری های کوانتومی در حال برنامه ریزی هستند. هدف این شبکه های کوانتومی اطمینان از انتقال ایمن پیام با استفاده از رمزنگاری کوانتومی و امکان اتصال کامپیوترهای کوانتومی است.

 

ذرات نور یا فوتون  ها چه نقشی در توسعه حافظه های کوانتومی دارند؟

ذرات نور، به نام فوتون، برای ارسال اطلاعات کوانتومی عالی هستند. فوتون ها را می توان از طریق کابل های فیبر نوری، به ماهواره ها یا به یک منبع حافظه کوانتومی فرستاد. در این عنصر، حالت کوانتومی فوتون باید به طور دقیق ذخیره شود و پس از مدت زمان معینی دوباره به فوتون تبدیل شود.

دو سال پیش، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که این روند با استفاده از اتم های روبیدیم در یک شیشه به خوبی کار می کند.

محققان می‌گویند: «با این حال، آن سلول شیشه‌ای با دست و بسیار بزرگ ساخته شد. برای استفاده‌های روزمره، ما به سلول‌های کوچکتری نیاز داریم تا بتوانیم بیشتر بسازیم.»

اکنون آنها از سلول های بسیار کوچکتر، فقط چند میلی متری استفاده می کنند که از تولید انبوه ساعت های اتمی به دست می آیند. برای انجام این کار، باید ترفندهایی را توسعه دهند. با وجود اندازه کوچک، آنها به مقدار کافی اتم روبیدیم برای کوانتومی نیاز دارند، بنابراین سلول را تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد گرم کردند تا فشار بخار را افزایش دهند.

علاوه بر این، آنها اتم ها را در معرض میدان مغناطیسی ۱ تسلا قرار دادند که بیش از ده هزار برابر قوی تر از میدان مغناطیسی بود. این باعث تغییر سطح انرژی اتمی شد و ذخیره فوتون ها را به صورت مکانیکی کوانتومی با استفاده از یک پرتو لیزر آسان‌تر کرد. با این روش، محققان می‌توانند فوتون‌ها را برای حدود ۱۰۰ نانوثانیه ذخیره کنند که طی آن فوتون‌های آزاد ۳۰ متر سفر می‌کردند.

دانشمندان چگونه هزار حافظه کوانتومی را روی یک ویفر ایجاد کردند؟

تروتلین می گوید: “به این ترتیب، ما برای اولین بار، یک حافظه کوانتومی کوچک برای فوتون ها ایجاد کردیم. حدود ۱۰۰۰ کپی را می توان همزمان روی یک ویفر تولید کرد.” در آزمایش فعلی، آنها ذخیره سازی را با استفاده از پالس های لیزری به شدت نشان می دادند. با این حال، در آینده نزدیک، Treutlein، با همکاری CSEM در Neuchatel، قصد دارد فوتون های منفرد را در این سلول های کوچک ذخیره کند. علاوه بر این، آنها باید فرمت سلول های شیشه ای را بهینه کنند تا فوتون ها را تا زمانی که ممکن است ذخیره کنند و در عین حال حالت های کوانتومی خود را حفظ کنند.

۰ ۰ رای ها
امتیازدهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها
www.novin.com
Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors

دانشمندان حافظه کوانتومی مینیاتوری ساختند

فهرست