ابتكار

يؤدي إيقاف الضوء في مساراته إلى تقريب الحوسبة الكمومية

يؤدي إيقاف الضوء في مساراته إلى تقريب الحوسبة الكمومية


الحوسبة الكمومية هي القفزة الملحمية التالية إلى الأمام في تطور التكنولوجيا الرقمية والاتصالات. باستخدام الضوء ، تسمح هذه الأنظمة بإجراء حسابات تفوق قدرة أجهزة الكمبيوتر التقليدية. لقد نجح الفيزيائيون الآن توقف الضوء، وهو مستوى من التحكم في الفوتونات يجعل الحوسبة الكمومية البصرية أقرب بكثير.

يعمل باحثون من الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU) على التحكم في كيفية تحرك الضوء. بناءً على محاكاة الكمبيوتر التي أظهرت أنه من الممكن إيقاف الضوء بشكل فعال ، صمم الفريق "مصيدة ضوئية". عمل هذا الجهاز المبتكر عن طريق تسليط أشعة الليزر تحت الحمراء في سحابة من البخار الذري شديد البرودة.

قال جيسي إيفريت ، الباحث الرئيسي من كلية أبحاث الفيزياء والهندسة (RSPE) ومركز التميز في ARC للحساب الكمي وتكنولوجيا الاتصالات في ANU:

"من الواضح أن الضوء محاصر ، وهناك فوتونات تدور حول الذرات. امتصت الذرات بعض الضوء المحاصر ، لكن نسبة كبيرة من الفوتونات تجمدت داخل السحابة الذرية."

النظام قيد الدراسة معقد للغاية. سلط قائد فريق البحث في ANU ، الأستاذ المساعد بن بوشلر ، الضوء على درجة التحكم المطلوبة لتجربة المصيدة الضوئية: "تسمح لنا طريقتنا بمعالجة تفاعل الضوء والذرات بدقة كبيرة".

سيعتمد مستقبل الحوسبة الكمومية على قدرتنا على التحكم في حركة الضوء. سرد إيفريت التطبيقات العملية للتلاعب بالفوتونات بما في ذلك الطب والدفاع والاتصالات والخدمات المالية. وقال: "ما زالت الحوسبة الكمومية الضوئية بعيدة ، لكن تجربتنا الناجحة لإيقاف الضوء تجعلنا نواصل السير على الطريق".

وجد فريق البحث طريقة لزيادة قدرة الفوتونات على التفاعل. قال عضو الفريق الدكتور جيف كامبل إنه بينما تتفاعل الذرات مع بعضها بسهولة ، فإن الفوتونات لا تتفاعل بشكل عام ، بسبب السرعات التي تنتقل بها. هو شرح:

"إن تجميع حشد من الفوتونات في سحابة من الذرات شديدة البرودة يخلق المزيد من الفرص لهم للتفاعل. نحن نعمل على تغيير فوتون واحد لمرحلة الفوتون الثاني. يمكننا استخدام هذه العملية لإنشاء بوابة منطقية كمومية ، لبنة بناء الكمبيوتر الكمومي. "

راجع أيضًا: يعد الكمبيوتر الكمي القابل للبرمجة هو الأول في العالم

اقرأ نتائج بحث الفريق في منشورهم الجديدفيزياء الطبيعة ورقة.

عبر: Phys.org

بقلم جودي بينز


شاهد الفيديو: ميكانيكا الكم1الواقع الوهمى - كيف بدأ الكم !