क्वान्टम सूचना प्रविधि क्वान्टम मेकानिक्समा आधारित एक नयाँ सूचना प्रविधि हो, जसले यसमा समावेश भौतिक जानकारीलाई एन्कोड, गणना र प्रसारण गर्दछ।क्वान्टम प्रणाली। क्वान्टम सूचना प्रविधिको विकास र प्रयोगले हामीलाई "क्वान्टम युग" मा पुर्याउनेछ, र उच्च कार्य दक्षता, थप सुरक्षित सञ्चार विधिहरू र थप सुविधाजनक र हरित जीवनशैली प्राप्त गर्नेछ।
क्वान्टम प्रणालीहरू बीचको सञ्चारको दक्षता प्रकाशसँग अन्तर्क्रिया गर्ने क्षमतामा निर्भर गर्दछ। यद्यपि, अप्टिकलको क्वान्टम गुणहरूको पूर्ण फाइदा लिन सक्ने सामग्री फेला पार्न धेरै गाह्रो छ।
हालै, पेरिसको रसायन विज्ञान संस्थान र कार्लस्रुहे इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजीको अनुसन्धान टोलीले मिलेर अप्टिकलको क्वान्टम प्रणालीहरूमा अनुप्रयोगहरूको लागि दुर्लभ पृथ्वी युरोपियम आयनहरू (Eu³ +) मा आधारित आणविक क्रिस्टलको सम्भावना प्रदर्शन गर्यो। उनीहरूले पत्ता लगाए कि यस Eu³ + आणविक क्रिस्टलको अल्ट्रा-साँघुरो लाइनविड्थ उत्सर्जनले प्रकाशसँग कुशल अन्तरक्रियालाई सक्षम बनाउँछ र यसको महत्त्वपूर्ण मूल्य छ।क्वान्टम सञ्चारर क्वान्टम कम्प्युटिङ।
चित्र १: दुर्लभ पृथ्वी युरोपियम आणविक क्रिस्टलमा आधारित क्वान्टम संचार
क्वान्टम अवस्थाहरू सुपरइम्पोज गर्न सकिन्छ, त्यसैले क्वान्टम जानकारी सुपरइम्पोज गर्न सकिन्छ। एकल क्विटले एकै साथ ० र १ बीचको विभिन्न अवस्थाहरूको प्रतिनिधित्व गर्न सक्छ, जसले गर्दा डेटालाई ब्याचहरूमा समानान्तर रूपमा प्रशोधन गर्न सकिन्छ। फलस्वरूप, परम्परागत डिजिटल कम्प्युटरहरूको तुलनामा क्वान्टम कम्प्युटरहरूको कम्प्युटिङ शक्ति घातांकीय रूपमा बढ्नेछ। यद्यपि, कम्प्युटेशनल अपरेशनहरू गर्नको लागि, क्विटहरूको सुपरपोजिसन समय अवधिको लागि स्थिर रूपमा रहन सक्षम हुनुपर्छ। क्वान्टम मेकानिक्समा, स्थिरताको यो अवधिलाई सुसंगत जीवनकाल भनिन्छ। जटिल अणुहरूको आणविक स्पिनहरूले लामो सुख्खा जीवनकालको साथ सुपरपोजिसन अवस्थाहरू प्राप्त गर्न सक्छन् किनभने आणविक स्पिनहरूमा वातावरणको प्रभाव प्रभावकारी रूपमा सुरक्षित हुन्छ।
दुर्लभ पृथ्वी आयनहरू र आणविक क्रिस्टलहरू दुई प्रणालीहरू हुन् जुन क्वान्टम प्रविधिमा प्रयोग गरिएको छ। दुर्लभ पृथ्वी आयनहरूमा उत्कृष्ट अप्टिकल र स्पिन गुणहरू छन्, तर तिनीहरूलाई एकीकृत गर्न गाह्रो छ।अप्टिकल उपकरणहरू। आणविक क्रिस्टलहरू एकीकृत गर्न सजिलो छ, तर उत्सर्जन ब्यान्डहरू धेरै चौडा भएकाले स्पिन र प्रकाश बीच भरपर्दो सम्बन्ध स्थापित गर्न गाह्रो छ।
यस कार्यमा विकसित दुर्लभ पृथ्वी आणविक क्रिस्टलहरूले दुवैका फाइदाहरूलाई राम्ररी संयोजन गर्दछन्, लेजर उत्तेजना अन्तर्गत, Eu³ + ले आणविक स्पिनको बारेमा जानकारी बोक्ने फोटानहरू उत्सर्जन गर्न सक्छ। विशिष्ट लेजर प्रयोगहरू मार्फत, एक कुशल अप्टिकल/न्यूक्लियर स्पिन इन्टरफेस उत्पन्न गर्न सकिन्छ। यस आधारमा, अनुसन्धानकर्ताहरूले आणविक स्पिन स्तर सम्बोधन, फोटानको सुसंगत भण्डारण, र पहिलो क्वान्टम अपरेशनको कार्यान्वयनलाई थप महसुस गरे।
कुशल क्वान्टम कम्प्युटिङको लागि, धेरै इन्ट्याङ्गल्ड क्यूबिटहरू सामान्यतया आवश्यक पर्दछ। अनुसन्धानकर्ताहरूले माथिको आणविक क्रिस्टलहरूमा Eu³ + ले स्ट्रे इलेक्ट्रिक फिल्ड कपलिंग मार्फत क्वान्टम इन्ट्याङ्गलमेन्ट प्राप्त गर्न सक्छ भनेर प्रदर्शन गरे, जसले गर्दा क्वान्टम सूचना प्रशोधन सक्षम हुन्छ। आणविक क्रिस्टलहरूमा धेरै दुर्लभ पृथ्वी आयनहरू भएको हुनाले, अपेक्षाकृत उच्च क्यूबिट घनत्व प्राप्त गर्न सकिन्छ।
क्वान्टम कम्प्युटिङको लागि अर्को आवश्यकता व्यक्तिगत क्विटहरूको ठेगाना योग्यता हो। यस कार्यमा अप्टिकल एड्रेसिङ प्रविधिले पढ्ने गति सुधार गर्न सक्छ र सर्किट सिग्नलको हस्तक्षेपलाई रोक्न सक्छ। अघिल्ला अध्ययनहरूको तुलनामा, यस कार्यमा रिपोर्ट गरिएको Eu³ + आणविक क्रिस्टलहरूको अप्टिकल सुसंगतता लगभग एक हजार गुणाले सुधारिएको छ, जसले गर्दा आणविक स्पिन अवस्थाहरूलाई विशेष तरिकाले अप्टिकल रूपमा हेरफेर गर्न सकिन्छ।
अप्टिकल सिग्नलहरू टाढाको क्वान्टम सञ्चारको लागि क्वान्टम कम्प्युटरहरू जडान गर्न लामो दूरीको क्वान्टम जानकारी वितरणको लागि पनि उपयुक्त छन्। चमकदार संकेत बढाउन फोटोनिक संरचनामा नयाँ Eu³ + आणविक क्रिस्टलहरूको एकीकरणमा थप विचार गर्न सकिन्छ। यो कामले क्वान्टम इन्टरनेटको आधारको रूपमा दुर्लभ पृथ्वी अणुहरू प्रयोग गर्दछ, र भविष्यको क्वान्टम सञ्चार वास्तुकला तर्फ महत्त्वपूर्ण कदम चाल्छ।
पोस्ट समय: जनवरी-०२-२०२४