گامی دیگر بسوی مخابرات کوانتومی با ساخت جاده‌ی یکطرفه برای ریزموج‌ها

گامی دیگر بسوی مخابرات کوانتومی با ساخت جاده‌ی یکطرفه برای ریزموج‌ها

محققان توانستند دستگاه ساده‌ای بسازند که جهت حرکت ریزامواج را در یک مدار کنترل می‌کند. این دستگاه ساده، یک جز بسیار حیاتی برای فناوری‌های کوانتومی که نیازمند آشکارسازی حساس سیگنال می‌باشند، به شمار می‌رود.

ریزامواج مانند تمام امواج الکترومغناطیسی در تمام جهات، بطور یکسان منتشر می‌شوند و حرکت آن‌ها به عقب و جلو در یک موج‌بر، معمولا با سهولت یکسانی انجام می‌پذیرد. اما پیدا کردن راهی برای ساخت کانال‌های یکطرفه برای انتقال ریزامواج می‌تواند منجر به بهبود ارتباطات بی‌سیم فناوری‌ های اطلاعات کوانتومی و مخابرات کوانتومی ریزموج شود که نیازمند توانایی خواندن حالت‌های شکننده‌ی کوانتومی بدون ایجاد اختلال در آن حالت‌ها می‌باشند. اکنون، کان-مینگ هو (Can-Ming Hu ) و همکارانش از دانشگاه منیتوبای کانادا (University of Manitoba)، دستگاهی را ساخته و آزمایش کرده‌اند که به کاربر اجازه می‌دهد جهت انتقال ریزموج را متناسب با شرایط و نیاز کنترل کند.

دستگاه آن‌ها از یک کره‌ی مغناطیسی کوچک با قطر تنها یک میلی‌متر تشکیل شده که در یک حفره‌ی ریزموج ساده معلق شده است. ریزامواج داخل حفره، مگنون‌ها (امواج کوانتیده‌ی اسپین) را در کره برانگیخته می‌کنند. محققان متوجه شدند با تغییر مکان کره‌ی مغناطیسی در مدار می‌توان چگونگی جفت‌شدن مگنون‌ها و فوتون‌های ریزموج را به یکدیگر کنترل کرد که این امر، جهت انتشار ریزامواج را تغییر می‌دهد.

ساز و کار کنترل و هدایت ریزموج در مدار، به تداخل بین جفت‌شدگی همدوس و اتلافی فوتون-مگنون بستگی دارد. جفت‌شدگی همدوس، مشابه دو آونگی می‌باشد که بوسیله‌ی یک فنر به یکدیگر متصل شده‌اند و از این طریق ارتباطی بین ‌آن‌ها ایجاد می‌شود که از هدررفت انرژی جلوگیری می‌کند. جفت‌شدگی اتلافی، زمانی بوجود می‌آید که فنر با یک جاذب شوکی که با ایجاد اصطکاک انرژی را تلف می‌کند، جایگزین شود. در این آزمایش،‌ مکان کره تعیین می‌کند که کدام نوع از جفت‌شدگی، غالب باشد. محققان ادعا می‌کنند که این اثر جدید می‌تواند در عایق‌های ریزموجِ روی تراشه (on-chip microwave isolators) استفاده شود که در جلوگیری از سیگنال‌های سرگردان حاصل از تداخل آشکارسازی حساس سیگنال و کاربردهای پردازش سیگنال مورد نیاز می‌باشند.
 


منبع: physics.aps.org
كلمات كليدي :
مخابرات کوانتومی

نظر شما
نام  
پست الكترونيک
وب سایت
متنی که در تصویر می بینید عینا تایپ نمایید
نظر