Kvant axborot texnologiyasi - kvant mexanikasiga asoslangan yangi axborot texnologiyasi bo'lib, unda mavjud bo'lgan jismoniy ma'lumotlarni kodlaydi, hisoblaydi va uzatadi.kvant tizimi. Kvant axborot texnologiyalarini ishlab chiqish va qo'llash bizni "kvant davri" ga olib keladi va yuqori ish samaradorligini, xavfsizroq aloqa usullarini va yanada qulay va yashil turmush tarzini amalga oshiradi.
Kvant tizimlari orasidagi aloqa samaradorligi ularning yorug'lik bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyatiga bog'liq. Biroq, optikaning kvant xususiyatlaridan to'liq foydalana oladigan materialni topish juda qiyin.
Yaqinda Parijdagi Kimyo instituti va Karlsrue texnologiya instituti tadqiqot guruhi birgalikda optikaning kvant tizimlarida qo'llanilishi uchun noyob yer evropiy ionlari (Eu³ +) asosidagi molekulyar kristalning imkoniyatlarini namoyish etdilar. Ular ushbu Eu³ + molekulyar kristalining o'ta tor chiziq kengligi emissiyasi yorug'lik bilan samarali o'zaro ta'sir qilish imkonini beradi va muhim ahamiyatga ega ekanligini aniqladilar.kvant aloqasiva kvant hisoblash.
1-rasm: Noyob tuproqli evropium molekulyar kristallariga asoslangan kvant aloqasi
Kvant holatlari ustiga qo'yilishi mumkin, shuning uchun kvant ma'lumotlari ustiga qo'yilishi mumkin. Bitta kubit bir vaqtning o'zida 0 dan 1 gacha bo'lgan turli xil holatlarni ifodalashi mumkin, bu ma'lumotlarni parallel ravishda partiyalarda qayta ishlashga imkon beradi. Natijada, kvant kompyuterlarining hisoblash quvvati an'anaviy raqamli kompyuterlarga nisbatan eksponent ravishda oshadi. Biroq, hisoblash operatsiyalarini bajarish uchun kubitlarning superpozitsiyasi ma'lum vaqt davomida barqaror turishi kerak. Kvant mexanikasida bu barqarorlik davri kogerentlik muddati deb nomlanadi. Murakkab molekulalarning yadro spinlari uzoq quruq umrga ega superpozitsiya holatiga erishishi mumkin, chunki yadro spinlariga atrof-muhitning ta'siri samarali himoyalangan.
Noyob tuproq ionlari va molekulyar kristallar kvant texnologiyasida ishlatilgan ikkita tizimdir. Noyob tuproq ionlari mukammal optik va spin xususiyatlariga ega, ammo ularni birlashtirish qiyinoptik qurilmalar. Molekulyar kristallarni birlashtirish osonroq, lekin spin va yorug'lik o'rtasida ishonchli aloqani o'rnatish qiyin, chunki emissiya diapazonlari juda keng.
Ushbu ishda ishlab chiqilgan noyob tuproq molekulyar kristallari ikkalasining afzalliklarini aniq birlashtiradi, chunki lazer qo'zg'alishi ostida Eu³ + yadro spini haqida ma'lumot tashuvchi fotonlarni chiqarishi mumkin. Maxsus lazer tajribalari orqali samarali optik/yadro aylanish interfeysi yaratilishi mumkin. Shu asosda tadqiqotchilar yadroviy spin darajasining manzilini, fotonlarni izchil saqlashni va birinchi kvant operatsiyasini bajarishni amalga oshirdilar.
Samarali kvant hisoblash uchun odatda bir nechta chigal qubitlar talab qilinadi. Tadqiqotchilar yuqoridagi molekulyar kristallardagi Eu³ + adashgan elektr maydonini ulash orqali kvant chigallashishiga erishishi mumkinligini ko'rsatdi, bu esa kvant ma'lumotlarini qayta ishlash imkonini beradi. Molekulyar kristallarda bir nechta noyob tuproq ionlari mavjud bo'lganligi sababli, nisbatan yuqori qubit zichligiga erishish mumkin.
Kvant hisoblash uchun yana bir talab - bu alohida kubitlarning manzilliligi. Ushbu ishdagi optik adreslash texnikasi o'qish tezligini oshirishi va elektron signalning aralashuvini oldini olishi mumkin. Oldingi tadkikotlar bilan solishtirganda, ushbu ishda e'lon qilingan Eu³ + molekulyar kristallarining optik kogerentligi taxminan ming marta yaxshilandi, shuning uchun yadro spin holatini o'ziga xos tarzda optik ravishda boshqarish mumkin.
Optik signallar kvant kompyuterlarini masofaviy kvant aloqasi uchun ulash uchun uzoq masofali kvant ma'lumotlarini tarqatish uchun ham mos keladi. Yorug'lik signalini kuchaytirish uchun yangi Eu³ + molekulyar kristallarining fotonik tuzilishga integratsiyalashuviga ko'proq e'tibor qaratish mumkin. Bu ish kvant Internet uchun asos sifatida noyob tuproq molekulalaridan foydalanadi va kelajakdagi kvant aloqa arxitekturasi tomon muhim qadam tashlaydi.
Xabar vaqti: 2024 yil 2-yanvar