Кванттык маалымат технологиясы – бул кванттык механикага негизделген жаңы маалымат технологиясы, ал камтылган физикалык маалыматты коддойт, эсептейт жана өткөрүп берет.кванттык системаКванттык маалымат технологияларынын өнүгүшү жана колдонулушу бизди "кванттык доорго" алып келет жана жумуштун натыйжалуулугун жогорулатат, байланыштын коопсуздугун жогорулатат жана ыңгайлуу жана жашыл жашоо образын камсыз кылат.
Кванттык системалардын ортосундагы байланыштын натыйжалуулугу алардын жарык менен өз ара аракеттенүү жөндөмүнө жараша болот. Бирок, оптиканын кванттык касиеттерин толук пайдалана ала турган материалды табуу абдан кыйын.
Жакында Париждеги Химия институтунун жана Карлсруэ технология институтунун изилдөө тобу биргелешип сейрек кездешүүчү европий иондоруна (Eu³+) негизделген молекулярдык кристаллдын оптикалык кванттык системаларда колдонуу мүмкүнчүлүгүн көрсөтүштү. Алар бул Eu³+ молекулярдык кристаллдын өтө кууш сызык кеңдигиндеги эмиссиясы жарык менен натыйжалуу өз ара аракеттенүүгө мүмкүндүк берерин жана маанилүү мааниге ээ экенин аныкташты.кванттык байланышжана кванттык эсептөө.
1-сүрөт: Сейрек кездешүүчү европий молекулярдык кристаллдарына негизделген кванттык байланыш
Кванттык абалдарды бири-бирине дал келтирүүгө болот, ошондуктан кванттык маалыматты бири-бирине дал келтирүүгө болот. Бир кубит бир эле учурда 0 жана 1 ортосундагы ар кандай абалдарды көрсөтө алат, бул маалыматтарды партиялар менен параллелдүү иштетүүгө мүмкүндүк берет. Натыйжада, кванттык компьютерлердин эсептөө кубаты салттуу санариптик компьютерлерге салыштырмалуу экспоненциалдуу түрдө жогорулайт. Бирок, эсептөө операцияларын аткаруу үчүн кубиттердин суперпозициясы белгилүү бир убакыт аралыгында туруктуу сакталып калышы керек. Кванттык механикада бул туруктуулук мезгили когеренттүүлүк өмүрү деп аталат. Татаал молекулалардын ядролук спиндери узак кургак өмүрү менен суперпозиция абалдарына жетише алат, анткени айлана-чөйрөнүн ядролук спиндерге тийгизген таасири натыйжалуу корголгон.
Сейрек кездешүүчү жер иондору жана молекулярдык кристаллдар кванттык технологияда колдонулган эки система. Сейрек кездешүүчү жер иондору эң сонун оптикалык жана спиндик касиеттерге ээ, бирок аларды интеграциялоо кыйын.оптикалык түзүлүштөрМолекулярдык кристаллдарды интеграциялоо оңой, бирок спин менен жарыктын ортосунда ишенимдүү байланыш түзүү кыйын, анткени эмиссия тилкелери өтө кең.
Бул иште иштелип чыккан сейрек кездешүүчү жер молекулярдык кристаллдары экөөнүн тең артыкчылыктарын айкалыштырат, анткени лазердик дүүлүктүрүү астында Eu³+ ядролук спин жөнүндө маалымат алып жүрүүчү фотондорду чыгара алат. Белгилүү бир лазердик эксперименттер аркылуу натыйжалуу оптикалык/ядролук спин интерфейсин түзүүгө болот. Ушул негизде изилдөөчүлөр ядролук спин деңгээлин даректөөнү, фотондорду когеренттүү сактоону жана биринчи кванттык операцияны аткарууну андан ары ишке ашырышты.
Натыйжалуу кванттык эсептөө үчүн, адатта, бир нече чырмалышкан кубиттер талап кылынат. Изилдөөчүлөр жогорудагы молекулярдык кристаллдардагы Eu³+ адашкан электр талаасынын байланышы аркылуу кванттык чырмалышууга жетише аларын, ошону менен кванттык маалыматты иштетүүгө мүмкүндүк берерин көрсөтүштү. Молекулярдык кристаллдарда бир нече сейрек кездешүүчү жер иондору болгондуктан, салыштырмалуу жогорку кубит тыгыздыгына жетишүүгө болот.
Кванттык эсептөөнүн дагы бир талабы - жеке кубиттердин даректүүлүгү. Бул эмгектеги оптикалык даректөө ыкмасы окуу ылдамдыгын жакшыртып, схема сигналынын тоскоолдуктарын алдын алат. Мурунку изилдөөлөргө салыштырмалуу, бул эмгекте баяндалган Eu³ + молекулярдык кристаллдарынын оптикалык когеренттүүлүгү миң эсеге жакшырган, ошондуктан ядролук спин абалдарын белгилүү бир жол менен оптикалык жактан башкарууга болот.
Оптикалык сигналдар алыскы кванттык байланыш үчүн кванттык компьютерлерди туташтыруу максатында алыскы аралыкка кванттык маалыматты таратуу үчүн да ылайыктуу. Жарык сигналын күчөтүү үчүн жаңы Eu³ + молекулярдык кристаллдарын фотондук түзүлүшкө интеграциялоону андан ары карап чыгууга болот. Бул иште кванттык интернеттин негизи катары сейрек кездешүүчү жер молекулалары колдонулат жана келечектеги кванттык байланыш архитектураларына карай маанилүү кадам ташталат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 2-январы