Kvant axborot texnologiyasi - bu kvant mexanikasiga asoslangan yangi axborot texnologiyasi bo'lib, u tarkibidagi jismoniy ma'lumotlarni kodlaydi, hisoblaydi va uzatadi.kvant tizimiKvant axborot texnologiyalarining rivojlanishi va qo'llanilishi bizni "kvant davri"ga olib kiradi va yuqori ish samaradorligi, xavfsizroq aloqa usullari va qulayroq 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 institutining tadqiqot guruhi birgalikda optikaning kvant tizimlarida qo'llanilishi uchun noyob yer yevropiy ionlariga (Eu³+) asoslangan molekulyar kristallning salohiyatini namoyish etdi. Ular ushbu Eu³+ molekulyar kristallning ultra tor chiziqli emissiyasi yorug'lik bilan samarali o'zaro ta'sirni ta'minlashini va muhim ahamiyatga ega ekanligini aniqladilar.kvant aloqasiva kvant hisoblash.
1-rasm: Noyob yer yevropiy molekulyar kristallariga asoslangan kvant aloqasi
Kvant holatlari ustma-ust qo'yilishi mumkin, shuning uchun kvant ma'lumotlari ustma-ust qo'yilishi mumkin. Bitta kubit bir vaqtning o'zida 0 va 1 oralig'idagi turli xil holatlarni ifodalashi mumkin, bu esa ma'lumotlarni parallel ravishda partiyalarda qayta ishlash imkonini beradi. Natijada, kvant kompyuterlarining hisoblash quvvati an'anaviy raqamli kompyuterlarga nisbatan eksponent ravishda oshadi. Biroq, hisoblash operatsiyalarini bajarish uchun kubitlarning ustma-ust qo'yilishi ma'lum vaqt davomida barqaror saqlanib qolishi kerak. Kvant mexanikasida bu barqarorlik davri kogerentlik umri deb nomlanadi. Murakkab molekulalarning yadro spinlari uzoq quruq umr bilan ustma-ust qo'yilish holatlariga erishishi mumkin, chunki atrof-muhitning yadro spinlariga ta'siri samarali ravishda himoyalangan.
Noyob yer ionlari va molekulyar kristallar kvant texnologiyasida qo'llanilgan ikkita tizimdir. Noyob yer ionlari ajoyib optik va spin xususiyatlariga ega, ammo ularni birlashtirish qiyin.optik qurilmalarMolekulyar kristallarni integratsiyalash osonroq, ammo emissiya polosalari juda keng bo'lgani uchun spin va yorug'lik o'rtasida ishonchli bog'liqlikni o'rnatish qiyin.
Ushbu ishda ishlab chiqilgan noyob yer molekulyar kristallari ikkalasining ham afzalliklarini birlashtiradi, chunki lazer qo'zg'alishi ostida Eu³+ yadro spini haqida ma'lumot tashuvchi fotonlarni chiqarishi mumkin. Maxsus lazer tajribalari orqali samarali optik/yadro spini interfeysi yaratilishi mumkin. Shu asosda tadqiqotchilar yadro spini darajasini adreslash, fotonlarni izchil saqlash va birinchi kvant operatsiyasini bajarishni yanada aniqladilar.
Samarali kvant hisoblash uchun odatda bir nechta chalkashgan kubitlar talab qilinadi. Tadqiqotchilar yuqoridagi molekulyar kristallardagi Eu³+ adashgan elektr maydoni ulanishi orqali kvant chalkashligiga erishishi mumkinligini va shu bilan kvant ma'lumotlarini qayta ishlashni ta'minlashini ko'rsatdilar. Molekulyar kristallar bir nechta noyob yer ionlarini o'z ichiga olganligi sababli, nisbatan yuqori qubit zichligiga erishish mumkin.
Kvant hisoblash uchun yana bir talab - bu alohida kubitlarning adreslanishi. Ushbu ishdagi optik adreslash texnikasi o'qish tezligini oshirishi va elektron signalining aralashuvini oldini olishi mumkin. Avvalgi tadqiqotlar bilan taqqoslaganda, ushbu ishda xabar qilingan Eu³ + molekulyar kristallarining optik kogerentligi taxminan ming baravar yaxshilandi, shuning uchun yadro spin holatlarini ma'lum bir tarzda optik ravishda boshqarish mumkin.
Optik signallar, shuningdek, kvant kompyuterlarini masofaviy kvant aloqasi uchun ulash maqsadida uzoq masofali kvant ma'lumotlarini tarqatish uchun ham mos keladi. Yorug'lik signalini kuchaytirish uchun yangi Eu³ + molekulyar kristallarini fotonik tuzilishga integratsiyalashga qo'shimcha e'tibor qaratish mumkin. Ushbu ishda kvant Internetining asosi sifatida noyob yer molekulalaridan foydalaniladi va kelajakdagi kvant aloqa arxitekturalari sari muhim qadam qo'yiladi.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 2-yanvar