Imọ-ẹrọ alaye kuatomu jẹ imọ-ẹrọ alaye tuntun ti o da lori awọn ẹrọ kuatomu, eyiti o ṣe koodu, ṣe iṣiro ati gbejade alaye ti ara ti o wa ninukuatomu eto. Idagbasoke ati ohun elo ti imọ-ẹrọ alaye kuatomu yoo mu wa sinu "ọjọ ori kuatomu", ki o si mọ ṣiṣe ṣiṣe ti o ga julọ, awọn ọna ibaraẹnisọrọ to ni aabo ati diẹ sii rọrun ati igbesi aye alawọ ewe.
Iṣiṣẹ ti ibaraẹnisọrọ laarin awọn ọna ṣiṣe kuatomu da lori agbara wọn lati ṣe ajọṣepọ pẹlu ina. Sibẹsibẹ, o ṣoro pupọ lati wa ohun elo ti o le ni anfani ni kikun ti awọn ohun-ini kuatomu ti opitika.
Laipẹ, ẹgbẹ iwadii kan ni Ile-ẹkọ Kemistri ni Ilu Paris ati Ile-ẹkọ Imọ-ẹrọ ti Karlsruhe papọ ṣe afihan agbara ti kristali molikula kan ti o da lori awọn ions europium ti o ṣọwọn (Eu³ +) fun awọn ohun elo ni awọn eto kuatomu ti opitika. Wọn rii pe itujade laini iwọn ultra- dín ti kirisita Eu³ + molikula yii jẹ ki ibaraenisepo daradara pẹlu ina ati pe o ni iye pataki ninuibaraẹnisọrọ kuatomuati kuatomu iširo.
Nọmba 1: Ibaraẹnisọrọ kuatomu ti o da lori awọn kirisita molikula europium ti o ṣọwọn
Awọn ipinlẹ kuatomu le jẹ apọju, nitorinaa alaye kuatomu le jẹ apọju. Qubit kan le ṣe aṣoju fun ọpọlọpọ awọn ipinlẹ oriṣiriṣi laarin 0 ati 1, gbigba data laaye lati ṣiṣẹ ni afiwe ni awọn ipele. Bi abajade, agbara iširo ti awọn kọnputa kuatomu yoo pọ si ni afikun ni akawe si awọn kọnputa oni-nọmba ibile. Sibẹsibẹ, lati le ṣe awọn iṣẹ ṣiṣe iṣiro, ipo giga ti qubits gbọdọ ni anfani lati tẹsiwaju ni imurasilẹ fun akoko kan. Ni awọn ẹrọ ẹrọ kuatomu, akoko iduroṣinṣin yii ni a mọ si igbesi aye isọdọkan. Awọn iyipo iparun ti awọn ohun alumọni eka le ṣaṣeyọri awọn ipinlẹ superposition pẹlu awọn igbesi aye gbigbẹ gigun nitori ipa ti agbegbe lori awọn iyipo iparun ti ni aabo daradara.
Awọn ions aiye toje ati awọn kirisita molikula jẹ awọn ọna ṣiṣe meji ti a ti lo ninu imọ-ẹrọ kuatomu. Toje aiye ions ni o tayọ opitika ati alayipo-ini, sugbon ti won soro lati wa ni ese sinuopitika awọn ẹrọ. Awọn kirisita molikula rọrun lati ṣepọ, ṣugbọn o ṣoro lati fi idi asopọ igbẹkẹle kan mulẹ laarin iyipo ati ina nitori awọn ẹgbẹ itujade jẹ fife pupọ.
Awọn kirisita molikula ti o ṣọwọn ti o dagbasoke ni iṣẹ yii dara dara darapọ awọn anfani ti awọn mejeeji ni pe, labẹ itara ina lesa, Eu³ + le gbe awọn fọto ti n gbe alaye nipa iyipo iparun. Nipasẹ awọn adanwo lesa kan pato, opiti opiti / wiwo alayipo iparun le ṣe ipilẹṣẹ. Lori ipilẹ yii, awọn oniwadi tun ṣe akiyesi sisọ ipele alayipo iparun, ibi ipamọ ibaramu ti awọn fọto, ati ipaniyan ti iṣẹ kuatomu akọkọ.
Fun ṣiṣe iṣiro kuatomu to munadoko, ọpọlọpọ awọn qubits ti o ni ibatan ni a nilo nigbagbogbo. Awọn oniwadi ṣe afihan pe Eu³ + ninu awọn kirisita molikula ti o wa loke le ṣaṣeyọri ifunmọ kuatomu nipasẹ isọdọkan aaye ina mọnamọna, nitorinaa ṣiṣe ṣiṣiṣẹ alaye kuatomu. Nitori awọn kirisita molikula ni ọpọ awọn ions aiye to ṣọwọn, awọn iwuwo qubit ti o ga julọ le ṣee ṣaṣeyọri.
Ibeere miiran fun iširo kuatomu ni adiresi ti awọn qubits kọọkan. Awọn opitika sọrọ ilana ni yi iṣẹ le mu awọn kika iyara ati ki o se awọn kikọlu ti awọn Circuit ifihan agbara. Ti a ṣe afiwe si awọn iwadii iṣaaju, isọpọ opiti ti Eu³ + awọn kirisita molikula ti a royin ninu iṣẹ yii ni ilọsiwaju nipasẹ bii ẹgbẹẹgbẹrun, ki awọn ipinlẹ alayipo iparun le jẹ ifọwọyi ni oju-ọna ni ọna kan pato.
Awọn ifihan agbara opitika tun dara fun pinpin alaye kuatomu ijinna pipẹ lati so awọn kọnputa kuatomu pọ fun ibaraẹnisọrọ kuatomu latọna jijin. A le ṣe akiyesi siwaju si isọpọ ti titun Eu³ + awọn kirisita molikula sinu ẹya photonic lati jẹki ifihan agbara itanna. Iṣẹ yii nlo awọn moleku ilẹ to ṣọwọn gẹgẹbi ipilẹ fun Intanẹẹti kuatomu, o si gbe igbesẹ pataki kan si awọn faaji ibaraẹnisọrọ kuatomu ọjọ iwaju.
Akoko ifiweranṣẹ: Jan-02-2024