درهم تنیدن دو اتم با میكروموج برای اولین بار
دانشمندانی از موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) برای اولین بار خواص كوانتومی دو یون (اتم‌های دارای بار الكتریكی) مجزا را با دستكاری آنها با میكروموج بجای استفاده از باریكه‌های معمولی لیزر به هم مرتبط كردند

دانشمندانی از موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) برای اولین بار خواص كوانتومی دو یون (اتم‌های دارای بار الكتریكی) مجزا را با دستكاری آنها با میكروموج بجای استفاده از باریكه‌های معمولی لیزر به هم مرتبط كردند، و نشان دادند كه جایگزینی "پارك لیزری" نامتعارف ابعاد اتاق در محاسبه كوانتومی با فناوری میكروموج صنعتی مینیاتوری شبیه به آنچه كه در تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شود، امكان‌پذیر است.

میكروموج‌ها، كه حامل مخابرات بی‌سیم هستند، در آزمایش‌های گذشته برای دستكاری یون‌های واحد استفاده شده‌اند. اما، گروه تحقیقاتی NIST اولین گروهی است كه توانست منابع میكروموج را به اندازه كافی نزیك یون‌ها قرار دهد - فقط تا فاصله 30 میكرومتری - و شرایطی را بوجود آورد كه باعث درهم تنیدگی ‌شود - یك پدیده كوانتومی كه انتظار می‌رود برای انتقال اطلاعات و اصلاح خطاها در رایانه‌های كوانتومی حیاتی باشد.
این دانشمندان با استفاده از میكروموج‌ها یون‌ها را دستكاری كرده و درهم تنیدند.
در آزمایش‌ها سیم‌كشی‌های منابع میكروموج مستقیما روی یك تله یونی به ابعاد تراشه مجمتع می‌شود و از جدولی از لیزرها، آینه‌ها، و عدسی‌های رومیزی استفاده می‌شود كه حدود یك دهم اندازه‌ای كه قبلا مورد نیاز بود، هستند. لیزرهای كم‌توان فرابنفش هنوز برا سردسازی یون‌ها و مشاهده نتایج تجربی نیاز است، ولی در نهایت می‌تواند به اندازه‌ای كه در نوازنده‌های DVD قابل‌حمل هست، كوچك شوند. مولفه‌های میكروموج در مقایسه با منابع لیزری گران و پیچیده، آسان‌تر می‌توانند برای ساخت سیستم‌های عملی از هزاران اتم جهت محاسبات و شبیه‌سازی كوانتومی، توسعه و ارتقا یابند.

یون‌ها نامزدهای اصلی برای استفاده در بیت‌های كوانتومی (كیوبیت‌ها) جهت نگهداری اطلاعات در رایانه‌های كوانتومی هستند. اگرچه سایر نامزدهای نویدبخش برای كیوبیت‌ها - مانند مدارهای ابررسانا، یا "اتم‌های مصنوعی" - با میكروموج‌ها بر روی تراشه‌ها مورد دستكاری قرار گرفته‌اند ولی كیوبیت‌های یونی از لحاظ تجربی در مرحله بسیار پیشرفته‌ای بوده بگونه‌ای كه یون‌های بیشتری می‌توانند با دقت بهتر و اتلاف اطلاعاتی كمتر كنترل شوند.

گروه NIST در آخرین آزمایش‌های خود از میكروموج‌ها برای چرخاندن "اسپین‌های" یون‌های منفرد منیزیم استفاده كرده و اسپین‌های یك جفت یون را درهم تنید. این یك مجموعه "جهانی" از اعمال منطقی كوانتومی است زیرا چرخش‌ها و درهم تنیدگی‌ها می‌توانند به صورت متوالی ادغام شده و هر محاسبه‌ای را كه در مكانیك كوانتومی مجاز است، انجام دهند.

این دانشمندان جزئیات نتایج كار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature منتشر كرده‌اند.

منبع: ستاد توسعه فناوری نانو

نوشته شده در تاریخ چهارشنبه 20 مهر 1390    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | نظرات()