حفظ کیوبیت های نوری پایدار در دمای محیط

حفظ کیوبیت های نوری پایدار در دمای محیط، محققان دانشگاه کپنهاگ روش جدیدی ابداع نموده اند که بیت های کوانتومی نوری پایدار را در دمای محیط نیز حفظ می نماید و نیازی نیست که فقط در دمای 270 درجه فعالیت نمایند.  این روش باعث صرفه جویی در انرژی و هزینه می شود و یک موفقیت بزرگ در تحقیقات کوانتومی می باشد.

 

حفظ کیوبیت های نوری پایدار در دمای محیط

 

از آنجا که بیشتر اطلاعات شخصی ما امروزه از نوع دیجیتال می باشند، یافتن روش هایی جهت محافظت از داده ها در برابر هک شدن بسیار حائز اهمیت می باشد. از این رو محققان رمزنگاری کوانتومی نوع ویژه ای از کیوبیت ها که متشکل از یک فوتون (ذرات نور) می باشد را پیشنهاد می دهند. هک نمودن فوتون ها یا کیوبیت های نوری بسیار دشوار می باشد.

با این حال ، این کیوبیت های نوری پایدار جهت عملکرد بهتر، باید در دمای نزدیک به صفر مطلق یعنی منفی 270 درجه سانتیگراد ذخیره شوند که این امر به مقدار زیادی انرژی و منابع نیاز دارد. در مطلبی که اخیراً منتشر شده است، محققان دانشگاه کپنهاگ روش جدیدی جهت ذخیره این کیوبیت ها در دمای محیط، صد برابر بیشتر از هر زمان دیگر ابداع نموده اند.

اوژن سیمون پولزیک، استاد اپتیک کوانتوم در انستیتوی نیلز بور بیان می نماید: “ما یک پوشش ویژه برای تراشه های حافظه خود ایجاد نموده ایم که در یک بیت کوانتومی نوری در دمای محیط پایدار باشد. علاوه بر این، روش جدید این امکان را برای ما فراهم می نماید که کیوبیت ها را برای مدت زمانی طولانی یعنی میلی ثانیه به جای میکروثانیه ذخیره نماییم که پیش از این امکان پذیر نبوده است.”

پوشش ویژه تراشه های حافظه، ذخیره سازی کیوبیت های نوری را بدون نیاز به سردکننده های بزرگ که فعالیتشان مشکل ساز می باشد و به انرژی زیادی احتیاج دارد را بسیار آسان می نماید. بنابراین، نوآوری جدید ارزان تر و سازگارتر با خواسته های صنعت در آینده خواهد بود.

کارستن دیدریکسن ، دکترای UCPH این پروژه بیان می نماید: “مزیت ذخیره کیوبیت ها در دمای محیط این است که جهت خنک شدن به هلیوم مایع یا سیستم های پیچیده لیزر نیاز ندارد. همچنین این یک فناوری بسیار ساده می باشد که می تواند در اینترنت کوانتومی آینده تسهیل شود. ” به طور معمول دمای بالا، انرژی هر بیت کوانتومی نوری را مختل می نماید.

وی افزود: “در تراشه های حافظه ما ، هزاران اتم در حال حرکت در اطراف فوتون هایی هستند که به آن ها کیوبیت نوری نیز می گویند. وقتی اتم ها در معرض گرما قرار می گیرند ، سریع تر حرکت می نماید و با یکدیگر و دیواره های تراشه برخورد می نمایند. این امر باعث می شود که فوتون ها با یکدیگر متفاوت باشند. گرچه ما جهت استفاده از آن ها برای برقراری ارتباط ایمن در آینده نیاز داریم که دقیقاً یکسان باشند. ” به همین دلیل ما روشی را توسعه دادیم که از حافظه اتمی با پوشش مخصوص داخل تراشه های حافظه محافظت می نماید. این پوشش از پارافینی تشکیل شده است که ساختار مومی دارد و با آرام نمودن برخورد اتم ها باعث می شود فوتون ها یا کیوبیت های ساطع شده یکسان و پایدار باشند. همچنین ما از فیلترهای مخصوص استفاده نموده ایم تا اطمینان حاصل نماییم که فوتون های یکسانی از تراشه های حافظه استخراج شده اند ” گرچه اختراع جدید باعث پیشرفت بسیاری در تحقیقات کوانتومی شده است با این حال می تواند به موفقیت های بیشتری دست یابد.

یوجین نتیجه گیری نمود: “در حال حاضر ما کیوبیت های نور را با سرعت کم یعنی یک فوتون در ثانیه تولید می نماییم ، در حالی که در سیستم های خنک شده می توان میلیون ها عدد کیوبیت را در همان مدت زمان تولید نمود. گرچه ما معتقدیم که این فناوری جدید مزایای مهمی دارد و می توانیم از این چالش چشم پوشی نماییم. ”

 

لینک های مرتبط

کابل فیبر نوری

کابل شبکه مسی

 

 

کورنینگ CORNING :


link

متز کانکت METZ CONNECT:

link

دیدگاه‌ها (۰)

*
*