پژوهشگران با استفاده از آینه، مودم مناسب اینترنت کوانتومی توسعه دادند

سایز متن

الف الف

ديجياتو/ فيزيک کوانتومي نه تنها تغيير بزرگي در محاسبات کوانتومي ايجاد خواهد کرد، بلکه باعث شکل‌گيري اينترنت کوانتومي نيز مي‌شود. اخيرا دانشمندان موفق به اختراع فناوري شده‌اند که مناسب مودم‌هاي کوانتومي است.
اينترنت کوانتومي در مقايسه با اينترنت کنوني امنيت بسيار بالايي دارد و تداخل در انتقال اطلاعات مي‌تواند باعث قطع ارتباط شود و تقريبا نمي‌توان آن را هک کرد. در حالي که دانشمندان روي توسعه کامپيوترهاي کوانتومي تجاري و عملي تمرکز کرده‌اند، براي استفاده تجاري از اينترنت کوانتومي بايد مدت زمان زيادي منتظر بمانيم.

به گفته يک فيزيکدان در موسسه «ماکس پلانک» آلمان به نام «آندرياس رايزر»، در آينده اينترنت کوانتومي براي ارتباط کامپيوترهاي کوانتومي در مناطق مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرد که به شکل قابل توجهي قدرت محاسباتي آن‌ها را افزايش مي‌دهد.
کامپيوترهاي کوانتومي با استفاده از کيوبيت ساخته مي‌شوند که مي‌تواند به صورت همزمان چندين حالت را ذخيره کند. در پژوش جديد روي متصل کردن کيوبيت‌هاي ثابت در يک کامپيوتر کوانتومي با کيوبيت‌هاي متحرک ميان اين ماشين‌ها تمرکز شده است.
زماني که با اطلاعاتي روبه‌رو باشيد که با ظرافت فيزيک کوانتومي ذخيره شده‌اند، کار شما سخت خواهد بود، اما در تحقيق جديد فوتون‌هاي نوري براي ذخيره اطلاعات در حال عبور مورد استفاده قرار مي‌گيرند، فوتون‌هايي که دقيقا با طول موج اينفراردي که در سيستم ارتباطي امروزي استفاده مي‌شوند، تنظيم مي‌شوند.

اين موضوع امکان کار سيستم جديد با شبکه‌هاي فيبر نوري کنوني را فراهم مي‌کند و مي‌تواند در هنگام عرضه اينترنت کوانتومي، استفاده از آن را با استفاده از زيرساخت‌هاي کنوني ممکن کند. محققان براي دستيابي به هدف خود از عنصر شيميايي «اربيوم» و الکترون‌هاي آن استفاده کرده‌اند.

اتم‌هاي اربيوم به طور طبيعي تمايلي به جهش کوانتومي لازم ميان دو حالت ندارند. براي اينکه چنين موضوعي ممکن شود، اتم‌هاي ساکن آن و فوتون‌هاي اينفرارد در حال حرکت در کنار يکديگر قرار مي‌گيرند تا باهم سازگار شوند.

بررسي چگونگي عملکرد اين ساختار به محاسبات دقيق نياز دارد. محققان درون مودم آن‌ها يک کابينت آينه‌اي مينياتوري در اطراف کريستال ساخته شده از يک ترکيب «سيليکات ايتريم» نصب کردند و سپس دماي آن را تا منفي ۲۷۱ درجه سلسيوس کاهش دادند.
کريستال خنک شده اتم‌هاي اربيوم را به اندازه‌اي پايدار نگه مي‌دارد تا مجبور به تعامل شوند، در حالي که آينه‌ها نزديک به ده‌ها هزار بار فوتون‌هاي اينفرارد را پرتاب مي‌کنند که باعث ايجاد فرصت براي جهش کوانتومي لازم مي‌شوند. به گفته پژوهشگران، اين آينه‌ها اين سيستم را تا ۶۰ برابر سريع‌تر و کارآمدتر مي‌کنند.

پس از پرش ميان دو حالت، اطلاعات مي‌توانند به جاي ديگري منتقل شوند. اين انتقال اطلاعات باعث ايجاد مجموعه جديدي از مشکلات مي‌شود که بايد برطرف شوند و دانشمندان مشغول کار روي راه‌حل آن‌ها هستند.