خبر کامل
ساخت گره کوانتومی مقیاس‌پذیر: گامی بلند به سوی اینترنت کوانتومی آینده
پیشرفت چشمگیر در ساخت گره‌های کوانتومی: گامی به سوی اینترنت کوانتومی آینده
شبکه‌های کوانتومی، که به عنوان نسل آینده اینترنت شناخته می‌شوند، انقلابی در نحوه انتقال اطلاعات ایجاد خواهند کرد. این شبکه‌ها به جای بیت‌های کلاسیک، داده‌های کوانتومی را از طریق فوتون‌ها جابه‌جا می‌کنند و نویدبخش ارتباطات فوق‌امن، اتصال رایانه‌های کوانتومی دور از هم و توسعه سامانه‌های سنجشی بسیار دقیق هستند. اکنون، محققان دانشگاه اینسبروک با ساخت یک گره کوانتومی مقیاس‌پذیر، گامی مهم در تحقق این چشم‌انداز برداشته‌اند.
ساخت گره کوانتومی با دقت بی‌سابقه
برای تحقق شبکه‌های کوانتومی، وجود گره‌های کوانتومی ضروری است؛ نقاطی که قادر به ذخیره اطلاعات کوانتومی و انتقال آن از طریق ذرات نور باشند. گروه تحقیقاتی به سرپرستی بن لانین در دپارتمان فیزیک تجربی دانشگاه اینسبروک، موفق به ساخت چنین گره‌ای شده‌اند. این گروه با استفاده از یک ردیف ۱۰ یون کلسیم در یک رایانه کوانتومی نمونه، آزمایشی پیشگامانه انجام دادند.
- فرایند تولید فوتون‌های درهم‌تنیده: پژوهشگران با تنظیم دقیق میدان‌های الکتریکی، یون‌ها را یکی‌یکی به داخل یک حفره نوری منتقل کردند. سپس با تاباندن پالس لیزری تنظیم‌شده، موفق به تولید تک‌فوتونی شدند که قطبش آن با حالت کوانتومی یون درهم‌تنیده بود.
- دقت بالا در درهم‌تنیدگی: تیم تحقیقاتی به میانگین دقت ۹۲ درصدی در ایجاد درهم‌تنیدگی یون-فوتون دست یافتند که نشان‌دهنده استحکام و پایداری روش جدید است.
مقیاس‌پذیری و کاربردهای گسترده
بن لانین، رهبر این پژوهش، بر مقیاس‌پذیری این روش تأکید کرد. در حالی که آزمایش‌های پیشین تنها توانسته بودند دو یا سه کیوبیت یونی را به فوتون‌ها پیوند دهند، سامانه اینسبروک قابلیت گسترش به رجیسترهای بسیار بزرگ‌تر شامل صدها یون را دارد. این پیشرفت می‌تواند به اتصال رایانه‌های کوانتومی در آزمایشگاه‌های مختلف و حتی در نقاط مختلف جهان منجر شود.
مارکو کانتری، نویسنده اول این پژوهش، افزود: «روش ما گامی مهم به سوی ایجاد شبکه‌های کوانتومی بزرگ‌تر و پیچیده‌تر است. این فناوری ما را به کاربردهای عملی همچون ارتباطات کوانتومی ایمن، محاسبات کوانتومی توزیع‌شده و حسگری کوانتومی در مقیاس بزرگ نزدیک‌تر می‌کند.»
تحول در سنجش زمان با ساعت‌های اتمی نوری
افزون بر این، فناوری جدید می‌تواند در توسعه ساعت‌های اتمی نوری نیز تحول ایجاد کند. این ساعت‌ها به قدری دقیق هستند که در طول عمر جهان کمتر از یک ثانیه خطا خواهند داشت. پیوند چنین ساعت‌هایی از طریق شبکه‌های کوانتومی می‌تواند یک سامانه جهانی سنجش زمان با دقت بی‌سابقه فراهم آورد.
حمایت و انتشار علمی
این پژوهش که نتایج آن در نشریه Physical Review Letters منتشر شده است، با حمایت مالی بنیاد علوم اتریش و اتحادیه اروپا انجام شد و نه تنها یک دستاورد فنی برجسته، بلکه یک سنگ‌بنای کلیدی برای نسل آینده فناوری‌های کوانتومی به شمار می‌رود.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
