Teknolojia ya habari ya quantum ni teknolojia mpya ya habari inayotegemea mechanics ya quantum, ambayo husimba, huhesabu na kusambaza taarifa halisi zilizomo katikamfumo wa kwantaUkuzaji na utumiaji wa teknolojia ya habari ya kwanta utatufikisha katika "enzi ya kwanta", na kutambua ufanisi mkubwa wa kazi, mbinu salama zaidi za mawasiliano na mtindo wa maisha rahisi na wa kijani kibichi.
Ufanisi wa mawasiliano kati ya mifumo ya quantum unategemea uwezo wao wa kuingiliana na mwanga. Hata hivyo, ni vigumu sana kupata nyenzo ambayo inaweza kutumia kikamilifu sifa za quantum za macho.
Hivi majuzi, timu ya utafiti katika Taasisi ya Kemia huko Paris na Taasisi ya Teknolojia ya Karlsruhe kwa pamoja zilionyesha uwezo wa fuwele ya molekuli kulingana na ioni za europium za dunia adimu (Eu³ +) kwa matumizi katika mifumo ya kwantamu ya macho. Waligundua kuwa utoaji wa upana mwembamba sana wa mstari wa fuwele hii ya molekuli ya Eu³ + huwezesha mwingiliano mzuri na mwanga na ina thamani muhimu katikamawasiliano ya kwantana kompyuta ya kwantumu.
Mchoro 1: Mawasiliano ya quantum yanayotegemea fuwele za molekuli za europium za dunia adimu
Hali za quantum zinaweza kuwekwa juu, kwa hivyo taarifa za quantum zinaweza kuwekwa juu. Qubit moja inaweza kuwakilisha hali mbalimbali tofauti kati ya 0 na 1 kwa wakati mmoja, ikiruhusu data kusindika sambamba katika makundi. Kwa hivyo, nguvu ya kompyuta ya quantum itaongezeka kwa kasi ikilinganishwa na kompyuta za kidijitali za kitamaduni. Hata hivyo, ili kufanya shughuli za kompyuta, nafasi ya juu ya qubits lazima iweze kudumu kwa muda mrefu. Katika mechanics ya quantum, kipindi hiki cha utulivu kinajulikana kama maisha ya mshikamano. Mizunguko ya nyuklia ya molekuli tata inaweza kufikia hali za nafasi ya juu kwa maisha marefu ya ukame kwa sababu ushawishi wa mazingira kwenye mizunguko ya nyuklia unalindwa vyema.
Ioni za dunia adimu na fuwele za molekuli ni mifumo miwili ambayo imetumika katika teknolojia ya quantum. Ioni za dunia adimu zina sifa bora za macho na mzunguko, lakini ni vigumu kuziunganisha katikavifaa vya machoFuwele za molekuli ni rahisi kuunganisha, lakini ni vigumu kuanzisha uhusiano wa kuaminika kati ya mzunguko na mwanga kwa sababu bendi za utoaji ni pana sana.
Fuwele za molekuli za dunia adimu zilizotengenezwa katika kazi hii zinachanganya kwa uwazi faida za zote mbili kwa kuwa, chini ya msisimko wa leza, Eu³ + inaweza kutoa fotoni zinazobeba taarifa kuhusu mzunguko wa nyuklia. Kupitia majaribio maalum ya leza, kiolesura cha mzunguko wa macho/nyuklia chenye ufanisi kinaweza kuzalishwa. Kwa msingi huu, watafiti waligundua zaidi kiwango cha mzunguko wa nyuklia kinachoshughulikia, uhifadhi thabiti wa fotoni, na utekelezaji wa operesheni ya kwanza ya quantum.
Kwa ajili ya kompyuta yenye ufanisi ya kwanta, qubit nyingi zilizounganishwa kwa kawaida zinahitajika. Watafiti walionyesha kwamba Eu³ + katika fuwele za molekuli zilizo hapo juu zinaweza kufikia mtatizo wa kwanta kupitia muunganiko wa uwanja wa umeme uliopotea, hivyo kuwezesha usindikaji wa taarifa za kwanta. Kwa sababu fuwele za molekuli zina ioni nyingi za dunia adimu, msongamano wa qubit wa juu kiasi unaweza kupatikana.
Sharti jingine la kompyuta ya quantum ni uwezo wa kushughulikia qubits za kibinafsi. Mbinu ya kushughulikia macho katika kazi hii inaweza kuboresha kasi ya usomaji na kuzuia kuingiliwa kwa ishara ya mzunguko. Ikilinganishwa na tafiti zilizopita, mshikamano wa macho wa fuwele za molekuli za Eu³ + zilizoripotiwa katika kazi hii umeboreshwa kwa takriban mara elfu, ili hali za mzunguko wa nyuklia ziweze kubadilishwa kwa macho kwa njia maalum.
Ishara za macho pia zinafaa kwa usambazaji wa taarifa za quantum za masafa marefu ili kuunganisha kompyuta za quantum kwa mawasiliano ya mbali ya quantum. Kuzingatia zaidi kunaweza kutolewa kwa ujumuishaji wa fuwele mpya za molekuli za Eu³ + katika muundo wa fotoniki ili kuongeza ishara inayong'aa. Kazi hii inatumia molekuli za dunia adimu kama msingi wa mtandao wa quantum, na inachukua hatua muhimu kuelekea usanifu wa mawasiliano wa quantum wa siku zijazo.
Muda wa chapisho: Januari-02-2024