خبر

پژوهشگران اطلاعات را درون یک الماس ارسال کردند

Researchers teleport information within a diamond

 

پژوهشگرانی از دانشگاه ملی یوکوهاما اطلاعات کوانتومی را به طور امن درون الماس ارسال کردند. این مطالعه پیامدهای بزرگی برای فناوری اطلاعات کوانتومی، یعنی آینده ی به اشتراک گذاری و بایگانی اطلاعات حساس دارد. این پژوهشگران یافته های خود را در قالب مقاله ای در مجله ی Communication Physics منتشر کردند.

هیدئو کوزاکا، استاد مهندسی دانشگاه ملی یوکوهاما و یکی از نویسندگان مقاله گفت: ارسال کوانتومی اجازه ی انتقال اطلاعات کوانتومی را درون یک فضای دسترس ناپذیر فراهم می کند. این همچنین انتقال اطلاعات را به داخل یک حافظه ی کوانتومی بدون فاش شدن یا خراب شدن اطلاعات کوانتومی ذخیره شده امکانپذیر می سازد.

در این حالت، فضای دسترس ناپذیر از اتم های کربن در الماس تشکیل شد. یک الماس ساخته شده از اتم های کربن متصل به هم شرایط خوب برای ارسال کوانتومی را دارد.

یک اتم کربن شش پروتون و شش نوترون در هسته ی خود دارد و توسط شش الکترون گردان احاطه شده است. هنگامی که اتم ها درون یک الماس محدود می شوند، یک شبکه ی به طور قابل توجه قوی را تشکیل می دهند. با وجود این، الماس ها می توانند عیوب پیچیده ای داشته باشند. این مشابه زمانی است که یک اتم نیتروژن در یکی از دو تهی جای مجاور که اتم های کربن باید قرار گیرند، وجود دارد. این عیب مرکز تهی جایی نیتروژن خوانده می شود.

ساختار هسته ی اتم نیتروژن که توسط اتم های کربن احاطه شده است، چیزی را به وجود می آورد که کوزاکا آن را نانوآهنربا می خواند.

برای دستکاری یک الکترون و یک ایزوتوپ کربن در تهی جا، کوزاکا و گروهش سیمی با ضخامت ربع موی انسان را به سطح الماس متصل کردند. آنها یک مایکروویو و یک موج رادیویی به سیم اعمال کردند تا یک میدان مغناطیسی نوسانی در اطراف الماس ایجاد کنند. آنها مایکروویو را برای ایجاد شرایط بهینه و کنترل شده به منظور انتقال اطلاعات کوانتومی درون الماس شکل دادند.

سپس کوزاکا از نانوآهنربای نیتروژنی برای محکم کردن یک الکترون استفاده کرد. با استفاده از مایکروویو و امواج رادیویی، کوزاکا اسپین الکترون را مجبور به در هم تنیدگی با یک اسپین هسته ای کربن، یعنی گشتاور زاویه ای الکترون و هسته ی یک اتم کربن کرد. اسپین الکترون تحت میدان مغناطیسی ایجادشده توسط نانوآهنربا فرو می ریزد و آن را مستعد در هم تنیدگی می سازد. هنگامی که دو تکه در هم تنیده می شوند، فوتونی که اطلاعات کوانتومی را شامل است، معرفی می شود و الکترون فوتون را جذب می کند. این جذب امکان انتقال حالت قطبش فوتون را به درون کربن فراهم می سازد و این انتقال اطلاعات را در سطح کوانتومی نشان می دهد.

کوزاکا گفت: موفقیت ذخیره سازی فوتون در گره دیگر، در هم تنیدگی بین دو گره مجاور را ایجاد می کند. این فرایند که به تکرارکننده های کوانتومی شهرت دارد، تکه های اطلاعات را در میدان کوانتومی از یک گره به گره دیگر منتقل می کند.

وی افزود: هدف نهایی ما ایجاد تکرارکننده های کوانتومی مقیاسپذیر برای ارتباطات کوانتومی دوربرد و رایانه های کوانتومی توزیع شده برای محاسبات کوانتومی بزرگ مقیاس و سنج شناسی است.

 

منبع:

phys.org

تاریخ انتشار خبر در منبع فوق:

28 ژوئن 2019

 

گردآوری:

دکتر آریس آقانیانس

ویرایش:

مهندس بابک احمدی آبپرده

برچسب ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن