کیوبیت‌ها با فناوری جدید، قادر به ذخیره‌سازی اطلاعات تا10  هزار برابر طولانی‌‌تر از رکورد قبلی هستند

کیوبیت‌ها با فناوری جدید، قادر به ذخیره‌سازی اطلاعات تا10 هزار برابر طولانی‌‌تر از رکورد قبلی هستند

به لطف تلاش‌های یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی، بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت‌ها می‌توانند اطلاعات کوانتومی را مدت زمان بیشتری نگه دارند.

محققان با ترکیب حرکت مداری و اسپین درون یک اتم، زمان ماندگاری یا زمان همدوسی را تا10  میلی‌ثانیه (10 هزار برابر بیشتر از رکورد قبلی) افزایش داده‌اند. چنین افزایشی در ماندگاری اطلاعات، پیامدهای عظیمی در پیشرفت فناوری اطلاعات دارد، زیرا زمان همدوسی بیشتر، کیوبیت‌های اسپین-مدار را به نامزدهای اصلی برای ساخت کامپیوترهای بزرگ کوانتومی تبدیل می‌کند.

به گفته‌ی محققان: «ما یک کیوبیت اسپین-مدار را با استفاده از یک ذره باردار (که به صورت حفره ظاهر می‌شود) و توسط یک اتم ناخالص در بلور سیلیکونی به دام افتاده است، تعریف کردیم. حرکت مداری و اسپین حفره به شدت با یکدیگر جفت و در هم قفل می‌شوند؛ مانند یک جفت چرخ‌دنده که حرکت دورانی و اسپین آن‌ها در هم قفل شده است».

کیوبیت‌ها توسط اسپین یا حرکت مداری یک ذره باردار، رمزنگاری شده و مزایای مختلفی را بدست می‌دهند که برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی، بسیار مورد نیاز هستند. محققان برای استفاده از مزایای کیوبیت‌ها، به طور مشخص از یک ذره باردار عجیب (حفره) در سیلیکون برای تعریف کیوبیت استفاده کردند، زیرا حرکت مداری و اسپین حفره‌های سیلیکون با یکدیگر جفت می‌شوند.

کیوبیت‌های اسپین-مدار که توسط حفره‌ها رمزنگاری می‌شوند، به میدان‌های الکتریکی حساس هستند که امکان کنترل سریع‌تر را می‌دهند و از مقیاس‌بندی کامپیوترهای کوانتومی بهره می‌برند. با این حال کیوبیت‌ها تحت تاثیر نویز الکتریکی قرار می‌گیرند که این امر، زمان همدوسی آن‌ها را محدود می‌کند.

محققان خاطر نشان کردند: «در این کار با کشیدن بلور سیلیکون مانند یک نوار لاستیکی، حساسیت به میدان الکتریکی کیوبیت اسپین-مدار خود را مهندسی کردیم. این مهندسی کیوبیت اسپین-مدار، ما را قادر می‌سازد تا زمان همدوسی آن را به طرز چشمگیری افزایش دهیم، در حالی که همچنان حساسیت الکتریکی متعادلی را برای کنترل کیوبیت اسپین-مدار حفظ می‌کنیم».

چرخ دنده‌های یک ساعت را در نظر بگیرید. چرخش هر کدام از آن‌ها، کل مکانیزم را برای حفظ زمان پیش می‌برد. اینجا نه اسپین و نه حرکت مداری، بلکه ترکیبی از آن‌هاست که اطلاعات را به جلو سوق می‌دهد.

به گفته محققان: «این نتایج مسیری را برای توسعه سیستم‌های کوانتومی مصنوعی جدید و بهبود عملکرد آن‌ها و همچنین مقیاس‌پذیری فناوری‌های کوانتومی مبتنی بر اسپین باز می‌کند».
منبع: phys.org
 
كلمات كليدي :
بیت کوانتومی
 
امتیاز دهی
 
 

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