آرایه های اتم های ریدبرگ استرانسیم، کاربرد در کامپیوترهای کوانتومی را نوید می دهند

آرایه های اتم های ریدبرگ استرانسیم، کاربرد در کامپیوترهای کوانتومی را نوید می دهند

گروهی از محققان در مؤسسه فناوری کالیفرنیا دریافته اند که آرایه های اتم های ریدبرگ استرانسیم، نویدبخش استفاده در یک کامپیوتر کوانتومی هستند. محققان در مقاله خود که در مجله Nature Physics منتشر شده، پژوهش خود پیرامون اتم های ریدبرگ قلیایی خاکی دارای درهم تنیدگی کوانتومی و آرایش آرایه ای را شرح داده-اند.

کامپیوترهای کوانتومی با قابلیت انجام امور محاسباتی واقعی، هنوز محقق نشده‌اند، ولی پژوهش‌ها در این راستا ادامه دارد، چرا که دانشمندان مطمئن‌اند که به این هدف نائل خواهند شد. اغلب کامپیوترهای کوانتومی اولیه، مبتنی بر کیوبیت‌های ابررسانا یا بسترهای یون به ‌دام‌افتاده هستند، البته سیستم‌های دیگری نیز در دست بررسی می‌باشند. یکی از این سیستم‌ها، مبتنی بر اتم‌های خنثایی هستند که در آن‌ها، بارهای پروتون‌ها و الکترون‌ها برابر هستند. در این تلاش جدید، محققان به بررسی نوعی سیستم اتم خنثای مبتنی بر اتم‌های ریدبرگ (اتم‌های برانگیخته با یک یا چند الکترون که دارای عدد کوانتومی بالا نیز می‌باشند) پرداخته‌اند.

محققان در پژوهش خود، راهی برای اثبات درهم‌تنیدگی اتم‌های ریدبرگ در آرایه‌ها ابداع کرده‌اند و به عنوان بخشی از سیستم، قادر به آشکارسازی و کنترل کیوبیت‌های ریدبرگ با مانستگی‌های (fidelities) بی‌سابقه شدند. آن‌ها برای دستیابی به این مهم، کار را با تحقق جفت‌شدگی فوتون بین سطوح مختلف کیوبیت‌های ریدبرگ حالت پایه، و بنابراین اجتناب از پراکندگی، آغاز کردند. به این ترتیب، آشکارسازی کارآمد حالت‌های ریدبرگ و بهبود قابل توجه مانستگی آشکارسازی نیز ممکن گردید. محققان درهم‌تنیدگی دو کیوبیتی را نیز با استفاده از پتانسیل‌های انبرک و باز هم با مانستگی بالا ثابت کردند.

نتیجه حاکی از آن بود که مانستگی‌های بالاتر از ۰.۹۹ با بسترهای تک‌کیوبیتی و دوکیوبیتی اتم‌های ریدبرگ استرانسیم آرایه‌ای، قابل دستیابی است که به گفته محققان، به نتیجه بدست‌آمده با کیوبیت‌های ابررسانا یا یون‌های به‌دام‌افتاده نزدیک است. این امر نشان می‌دهد که مطالعه کامپیوترهای کوانتومی مبتنی بر اتم‌های خنثی، یک گزینه پژوهشی عملی برای یک راه حل واقعی کامپیوتر کوانتومی می‌باشد.
منبع: phys.org
 
امتیاز دهی
 
 

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