تیم ایجاد ترکیبی کوانتومی سیستم با درگیری مولکول با اتم

فیزیکدانان در موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) را افزایش کنترل خود را از خواص اساسی مولکول در سطح کوانتومی با ارتباط و یا “درگیری” یک شارژ الکتریکی اتم و یک شارژ الکتریکی مولکول نمایشگاه راه برای ساخت ترکیبی کوانتومی سیستم های اطلاعات است که می تواند دستکاری ذخیره و انتقال انواع مختلف داده ها.

در توصیف یک طبیعت کاغذ نوشته شده آنلاین مارس 20 جدید نیست روش می تواند کمک به ساخت در مقیاس کوانتومی کامپیوتر و شبکه با اتصال کوانتومی بیت (qubits) بر اساس در غیر این صورت ناسازگار سخت افزار طرح و عامل فرکانس. مخلوط پلت فرم سیستم های کوانتومی می تواند ارائه تطبیق پذیری مانند که از متعارف سیستم های کامپیوتری است که به عنوان مثال می توانید تبادل اطلاعات میان الکترونیکی پردازنده یک دیسک نوری و مغناطیسی هارد دیسک.

این نیست آزمایش با موفقیت گرفتار خواص الکترون در اتم یون با چرخشی متحده از مولکول به طوری که اندازه گیری از یک ذره را کنترل خواص دیگر. این تحقیق بر اساس همان گروه را در سال 2017 تظاهرات از کنترل کوانتومی از یک مولکول که تمدید تکنیک های طولانی مورد استفاده قرار گیرد برای دستکاری اتم ها به پیچیده تر و به طور بالقوه بیشتر پربار در عرصه ارائه شده توسط مولکول های تشکیل شده از چند اتم با یکدیگر پیوند می خورند.

مولکول های مختلف داخلی سطح انرژی مانند اتم بلکه چرخش و ارتعاش در سرعت های مختلف و زاویه. مولکول در نتیجه می تواند عمل به عنوان واسطه در سیستم های کوانتومی با تبدیل اطلاعات کوانتومی در سراسر طیف گسترده ای از کيوبيت فرکانس های مختلف از چند هزار به چند هزار میلیارد سیکل در ثانیه است. با ارتعاش مولکول می تواند حتی بالاتر کيوبيت فرکانس.

“ما ثابت اتمی و یونی و مولکولی یون گرفتار هستند و ما نیز نشان داد شما می توانید یک انتخاب گسترده ای از کيوبيت فرکانس در مولکول” نیست فیزیکدان جیمز (چانه-ون) چو گفت.

یک کيوبيت نشان دهنده داده های دیجیتال بیت های 0 و 1 در نظر دو کوانتومی متحده مانند پایین و بالا-سطح انرژی در یک اتم. یک کيوبيت نیز می تواند وجود داشته باشد در یک “برهم نهی” از هر دو در یک بار. این محققان NIST گرفتار دو سطح انرژی از کلسیم اتمی یون با دو جفت چرخشی متحده کلسیم هیدرید مولکولی یون که یک یون کلسیم متصل به یک اتم هیدروژن. مولکولی کيوبيت حال انتقال فرکانس — سرعت دوچرخه سواری بین دو چرخشی متحده-و یا کم انرژی در 13.4 kilohertz (kHz هزار سیکل در ثانیه) و یا انرژی بالا در 855 میلیارد سیکل در ثانیه (گیگاهرتز یا GHz).

“مولکول ارائه یک انتخاب از انتقال فرکانس و ما می توانید انتخاب کنید از بسیاری از انواع مولکول به طوری که طیف وسیعی از کيوبيت فرکانس های ما می تواند به اطلاعات کوانتومی علم” چو گفت. “ما در حال استفاده از انتقال در طبیعت یافت می شود بنابراین نتایج خواهد بود که برای همه یکسان است.”

این آزمایش با استفاده از یک فرمول خاص از آبی و مادون قرمز و پرتوهای لیزر مختلف شدت جهت گیری و توالی پالس به سرد اشفته و اندازه گیری کوانتومی متحده از یون.

اولین NIST محققان به دام افتاده و سرد دو یون به پایین ترین انرژی-متحده است. جفت دفع هر یک از دیگر با توجه به نزدیکی فیزیکی و بارهای الکتریکی مثبت و دافعه عمل مانند یک بهار قفل خود را حرکت. لیزر پالس اضافه انرژی به مولکول چرخش و ایجاد یک برهم نهی از کم انرژی و انرژی بالا چرخشی متحده که همچنین تنظیم کردن یک مشترک حرکت پس از دو یون شروع به تکان دادن یا حرکت هماهنگ در این مورد در جهت مخالف.

مولکول چرخش شد و در نتیجه گرفتار با آن حرکت است. بیشتر پالس لیزر با بهره برداری از دو یون مشترک حرکت به القاء اتمی یون به یک برهم نهی از بالا و پایین سطح انرژی است. در این راه گرفتاری منتقل شد و از حرکت برای در بر گرفتن اتم. محققان مشخص شد دولت از اتمی یون با تاباندن لیزر بر روی آن و اندازه گیری آن فلورسانس و یا چه مقدار نور آن پراکنده شده است.

این نیست محققان نشان داده این روش با دو مجموعه از مولکول چرخشی خواص با موفقیت در دستیابی به گرفتاری 87 درصد از زمان با انرژی پایین جفت (کيوبيت) و 76% از زمان با بالاتر-انرژی جفت. در پایین انرژی مورد مولکول چرخش در دو زاویه متفاوت مانند بالا اما در هر دو کشور در یک بار. در بالا انرژی مورد مولکول بود چرخش در دو نرخ به طور همزمان از هم جدا شده توسط یک تفاوت بزرگ در سرعت.

کار جدید ساخته شده است توسط کوانتومی منطق تکنیک های نشان داده شده در سال 2017 آزمایش. محققان با اعمال پالس مادون قرمز نور لیزر به درایو تعویض بین دو نفر از بیش از 100 ممکن است چرخشی متحده از مولکول. محققان می دانستند که این انتقال رخ داده است به دلیل یک مقدار مشخصی از انرژی اضافه شد به دو یون مشترک حرکت است. محققان می دانستند یونهای بودند گرفتار بر اساس سیگنال های نور داده شده توسط اتمی یون.

روش های جدید می توان با طیف گسترده ای از یونهای مولکولی متشکل از عناصر مختلف ارائه انتخاب گسترده ای از کيوبيت خواص.

این رویکرد می تواند اتصال انواع مختلف qubits عامل در فرکانس های مختلف مانند اتم ها و سیستم های ابررسانا یا ذرات نور از جمله کسانی که در ارتباطات از راه دور و قطعات مایکروویو. در علاوه بر این به برنامه های کاربردی در اطلاعات کوانتومی از تکنیک های جدید نیز ممکن است مفید باشد در ساخت کوانتومی سنسور و یا انجام کوانتومی پیشرفته شیمی.

بودجه ارائه شده توسط ارتش پژوهش ،

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>