فیزیک

فیزیکدانان کوانتومی رکورد جدیدی را برای درهم‌تنیدگی فوتون‌ها به ثبت رساندند

فیزیکدانان کوانتومی رکورد جدیدی را برای درهم‌تنیدگی فوتون‌ها به ثبت رساندند

روش جدیدی برای درهم تنیدن سرنوشت قطعات نور بر برخی موانع جدی در مسیر رسیدن به محاسبات کوانتومی.

محققان موسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک در آلمان با موفقیت ۱۴ فوتون را در وضعیتی که بهینه در نظر گرفته شده برای کیوبیت ها درهم می آمیزد، بیش از دو برابر کردن تلاش های قبلی – در حالی که کارایی آنها را نیز بهبود می‌بخشد.

برخلاف «بیت‌های» کد باینری در پس اشکال متعارف فناوری محاسباتی، کیوبیت‌ها در حالت احتمالی وجود دارند که برهم‌نهی نامیده می‌شود و مانند یک سکه برگردانده شده رفتار می‌کنند که در هوا می‌چرخد.

الگوریتم‌های مبتنی بر نحوه سقوط گروه‌های سکه‌های کوانتومی می‌توانند کارهای کوتاهی را برای برخی انجام دهند. بسیار کامل x ریاضیات، اما تنها در صورتی که چرخش جمعی آنها ناخواسته توسط محیط منفجر نشود.

که از آن به عنوان عدم انسجام یاد می شود، این وقفه در برهم نهی ذره یک مانع بزرگ برای مهندسین طراحی کوانتومی مفید است. کامپیوترها.

در تئوری، تقریباً هر چیزی می‌تواند در برهم‌نهی کوانتومی حالت‌ها وجود داشته باشد، از الکترون‌ها گرفته تا اتم‌ها و کل مولکول ها (یا بزرگتر). اما برای محدود کردن عدم انسجام، اجسام کوچکتر و ساده‌تر کیک را می‌گیرند.

فوتون‌ها کیوبیت‌های ایده‌آلی را می‌سازند. متأسفانه، کامپیوترهای کوانتومی به کیوبیت های زیادی نیاز دارند. هزار میلیون ها حتی. هرچی بیشتر بهتر. نه تنها لازم است همه آنها به یکباره در حال چرخش باشند، بلکه باید سرنوشت آنها نیز به اشتراک گذاشته شود. یا، برای استفاده از اصطلاح فیزیک، درهم تنیده.

شاید خوشتان بیاید:  فیزیکدانان راهی برای تحریک درخشش عجیب شتاب سرعت تار پیدا کردند

این جایی است که چالش مطرح می‌شود.

راه‌های نسبتاً آسانی برای جفت فوتون ها را درهم می پیچد. یک اتم را مجبور کنید که موجی از نور ساطع کند و سپس با استفاده از یک صفحه نمایش خاص آن را تقسیم کنید، و دو فوتون با تاریخچه مشترک دریافت خواهید کرد.

در حالی که آنها در حال پرواز با ویژگی های مربوطه خود هستند که هنوز اندازه گیری نشده است. ، کم و بیش مانند آن سکه در حال چرخش عمل می کنند. در نهایت، یکی سرها بالا می‌آید و دیگری دم.

درهم‌تنیدگی بیش از دو فوتون به یک چالش تبدیل می‌شود.

آزمایش‌هایی با اجسامی به نام نقاط کوانتومی توانسته‌اند زنجیره‌ای از فوتون‌ها را در هم ببندند. سه تا چهار فوتون نه تنها بعید است که صدها و هزاران مورد نیاز برای یک کامپیوتر کوانتومی تولید شود، بلکه وضعیت درهم تنیدگی استفاده از این رویکرد آنقدرها که مهندسان دوست دارند قابل اعتماد نیست.

این جدیدترین راه‌حل، از نظر تئوری، می‌تواند هر تعداد فوتون درهم‌تنیده را تولید کند، همه در حالت ایده‌آل.

“ترفند این آزمایش این بود که ما از یک اتم استفاده کردیم تا فوتون ها را ساطع کنیم و آنها را به روشی بسیار خاص در هم بپیوندیم.” می‌گوید دانشجوی دکترای فیزیک و نویسنده اصلی فیلیپ توماس.

یک اتم روبیدیم به امواج نوری ساطع می‌شود که به داخل کانال هدایت می‌شوند. یک حفره به شکلی است که آنها را به روشی بسیار دقیق به جلو و عقب منعکس می‌کند.

با تنظیم دقیق نحوه درخشش روبیدیم، هر فوتون می‌تواند با کل حالت اتم درهم بپیچد – یعنی هر فوتون به عقب و چهارم در حفره با تعداد قابل توجهی از خواهران و برادران خود نیز درگیر شد.

شاید خوشتان بیاید:  آزمایش ساعت‌های اتمی اتساع زمان را در کوچک‌ترین مقیاسی که تا کنون داشته است نشان می‌دهد

“از آنجایی که زنجیره فوتون از یک اتم منفرد پدید آمده است، می تواند در یک جبر تولید شود. ic way،” می گوید توماس.

در این مورد در مورد، تیم موفق شد ۱۲ فوتون را در یک خوشه خطی کمتر کارآمد و ۱۴ فوتون را در Greenberger–Horne–Zeilinger (GHZ) حالت.

“تا جایی که ما می دانیم، ۱۴ ذره نوری به هم پیوسته بیشترین تعداد فوتون های درهم تنیده ای هستند که در توماس می‌گوید تا کنون آزمایشگاهی.

آنها نه تنها توانسته‌اند فوتون‌های زیادی را در هم ببندند، کارایی این روش در فرآیندهای گذشته بهبود یافته است، به طوری که تقریباً از هر دو فوتون، یک فوتون کیوبیت‌های درهم تنیده ارائه می‌کند. /p>

تنظیمات آینده نیاز به معرفی اتم دوم برای ارائه کیوبیت های لازم برای بسیاری از عملیات محاسباتی کوانتومی دارند. وجود فوتون‌های درهم‌تنیده می‌تواند پایه‌های فناوری را فراتر از محاسبات، اشغال نقش مرکزی در ارتباطات رمزگذاری شده کوانتومی.

این تحقیق در طبیعت.

محمدرضا حفظی

رنجیدم ولی تهش خیلی شیک خندیدم گول اونایی که تظاهر میکنن رو نخور چون پشت سفیدی ،سیاهی قرار داره

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا