شبکه ارتباطات کوانتومی به واقعیت نزدیک تر می شود

این مطالعه با همکاری تیم های تحقیقاتی از کشورهای مختلف انجام شد. نتایج بدست آمده در این مطالعه، تاحدودی براساس مدل های نظری مواد بود که توسط همکاران پروفسور اوشالوم در آکادمی علوم مجارستان ارائه شده بودند. گروه دیگری از محققان در دانشگاه لینکوپینگ سوئد، مواد کاربید سیلیکونی را تولید کردند که در آزمایشات انجام شده در دانشگاه شیکاگو مورد استفاده قرار گرفتند.

همچنین محققان موسسه ملی علوم و فناوری رادیولوژیکی و کوانتوم در ژاپن، در ایجاد نقص کوانتومی (quantum defects) در مواد از طریق تاباندن پرتوهای الکترون به آنها، کمک کردند.

پروفسور دیوید اوشالوم، محقق ارشد موسسه مهندسی مولکولی دانشگاه شیکاگو و سرپرست تیم تحقیقاتی گفت: «کاربید سیلیکون درحال حاضر برای ساخت طیف گسترده ای از دستگاه های الکترونیک کلاسیک مورد استفاده قرار می گیرد.»

اوشالوم افزود: «تمامی پروتکل های پردازش برای ساخت دستگاه های کوانتومی کوچک از این مواد اجرا می شوند و نتایج بدست آمده، مسیر آوردن فیزیک کوانتوم به دنیای واقعی را مشخص می کند.»

این نتایج، امکان استفاده از اصول مکانیک کوانتومی برای شبکه های فیبر نوری موجود را برای ایجاد ارتباطات امن و محاسبات کوانتومی توزیع جغرافیایی فراهم می کند.

مکانیک کوانتومی، رفتار ماده را در سطوح اتمی و زیراتمی کنترل می کند. از طریق نتایج بدست آمده، فرصت غیرمنتظره ای برای ایجاد و کنترل حالت کوانتومی در مواد که دارای کاربردهای فناورانه هستند، فراهم می شود. محققان موفق به تغییر حالت کوانتومی اطلاعات از اسپین های تک الکترون در ویفرهای تجاری کاربید سیلیکون  به نور، و خواندن آن با بهره وری 95 درصد شدند.

اوشالوم خاطر نشان کرد: «انواع مختلفی از کاربید سیلیکون وجود دارد و برخی از آنها در قطعات الکترونیک و اپتوالکترونیک استفاده می شوند. حالت های کوانتومی در تمامی انواع کاربید سیلیکون که مورد بررسی قرار دادیم، وجود دارد. این مسأله حاکی از مناسب بودن تأثیرات مکانیک کوانتومی در هر دو بخش فناوری های الکترونیکی و نوری است.»

اکنون محققان بدنبال بررسی این مسأله هستند که آیا این نوع فیزیک در سایر مواد نیز کارکرد دارد یا خیر.

نتایج این مطالعه در مجله Physical Review X منتشر شد.

 

 

مترجم: معصومه سوهانی

منبع: phys.org

No tags for this post.