لأول مرة تم نقل الفوتون عن بعد من شريحة إلى أخرى

تم إجراء التجربة من قبل متخصصين من جامعة بريستول. سوف تساهم التكنولوجيا الجديدة في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية على دوائر السيليكون. نقول كيف يتم ترتيب نظامهم. نأخذ في الاعتبار أيضًا العديد من مشاريع الجهات الخارجية المتعلقة بالنقل الكمي.


الصورة - ستيف جورفيتسون - CC BY / تعديل الصورة

ما هو جوهر التكنولوجيا


النقل عن بعد الكمومي هو عملية تنطوي على نقل حالة كمية إلى مسافة باستخدام الفوتونات المتشابكة. يتم تدميرها عند نقطة المغادرة وإعادة إنشائها في نقطة الاستقبال. في المستقبل ، يمكن استخدام هذه الميزة لنقل المعلومات.

تم إجراء أول نقل للجسيمات داخل رقاقة سيليكون واحدة - بمقدار 6 مم - من قبل مجموعة من الفيزيائيين من المدرسة التقنية العليا السويسرية في زيورخ (ETH زيورخ) في عام 2013.

ولكن في نهاية العام الماضي ، قام زملائهم من بريستول بتحسين التكنولوجيا وكانوا أول من قام بنقل الفوتون بين الدوائر المصغرة. يعتبر هذا الإنجاز خطوة أخرى نحو تطوير شبكات الكم وأجهزة الكمبيوتر ذات شرائح السيليكون.

كيف تعمل


وهي مبنية على مصادر الفوتون غير الخطية والدوائر الكمومية الخطية. استخدم الفيزيائيون أجهزة إرسال واستقبال مصغرة لا يزيد حجمها عن خمسة ملليمترات.

تتم عملية النقل عن بعد نفسها في عدة مراحل:

  • يولد المصدر زوجين من الفوتونات المتشابكة.
  • , .
  • , , . .

أجرى المتخصصون من جامعة بريستول أيضًا تجربة مع أربعة مصادر وأظهروا حالة جرينبيرجر - هورن - زيلنجر ( ص 3 ). وأنه يتميز التورط الكم من نظام لا يقل عن ثلاثة المكدسة.

كانت درجة مصادفة حالات الكم أثناء نقلها من رقاقة إلى رقاقة 88.5٪. هذا الرقم مشابه للمؤشر نفسه للتحريك عن بعد على شريحة واحدة ( الصفحة 4 ). هذه الدقة كافية لنقل المعلومات بكفاءة من خلال قنوات الألياف البصرية. ولكن من أجل تطبيق كمبيوتر كمومي يتحمل الأخطاء ، يجب أن تصل هذه المعلمة إلى شريط 99 ٪. ويشير فريق من علماء الفيزياء إلى أنهم سيواصلون البحث في هذا الاتجاه.

تجارب أخرى


في الصيف الماضي ، كان لدى مهندسي جامعة ولاية يوكوهاما في اليابان جزيئات ضوئية عبر الماس داخل الماس. باستخدام الموجات الدقيقة والراديوية ، ربط الباحثون دوران الإلكترون مع دوران الكربون النووي. ثم تم إدخال الفوتون في النظام - قام الإلكترون بامتصاصه على الفور ونقل معلومات عنه إلى الجسيم الثاني. في الواقع ، تمكن المهندسون من تشكيل مكرر كمومي مصغر لشبكات المسح.

في أغسطس 2019 ، نجح العلماء الصينيون في نقل Qutrit ، وهي خلية ذات ثلاث حالات محتملة. للقيام بذلك ، قاموا بتجميع نظام بصري معقد من أشعة الليزر وشظايا الشعاع وبلورات بورات الباريوم. في نفس الوقت تقريبًا ، تم إجراء تجربة مماثلةفريق دولي من الباحثين بقيادة الفيزيائي النمساوي أنطون زيلنجر (أنطون زيلنجر).


صور - Donald Giannatti - Unsplash


هناك عدد من الخبراء يتطورون فيما يتعلق بتحريك الفوتونات عن بعد في الفضاء. أطلق أحد الأقمار الصناعية في عام 2016 مثل هذا القمر الصناعي الصين. باستخدام الليزر، وقال انه أحال و qubit لمسافة كيلومترات 1200 - من مدار إلى محطة استقبال في التبت.

تمهد هذه التقنيات الطريق لنشر الشبكات الكمية العالمية. ربما في المستقبل القريب سيسمحون لنا بدمج أجهزة الكمبيوتر المألوفة مع آلات الكم القائمة على مكونات السيليكون.


نحن في 1cloud.ru نقدم خدمة الخادم الافتراضي . يمكنك رفع خادم VDS / VPS بعيد في دقيقتين فقط. للعملاء الجدد - اختبار مجاني.

نحن استخدام المعدات على مستوى المؤسسات من سيسكو، ديل، نت. تم بناء المحاكاة الافتراضية على برنامج VMware vSphere hypervisor.


All Articles