ကွမ်တမ် ဆက်သွယ်မှု- မော်လီကျူးများ၊ ရှားပါးမြေနှင့် အလင်းမှုန်များ

Quantum သတင်းအချက်အလက်နည်းပညာသည် ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်ကိုအခြေခံ၍ သတင်းအချက်အလက်နည်းပညာအသစ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ၎င်းတွင်ပါရှိသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအချက်အလက်များကို ကုဒ်များ၊ တွက်ချက်ခြင်းနှင့် ပို့လွှတ်ခြင်းများ၊ကွမ်တမ်စနစ်. ကွမ်တမ် သတင်းအချက်အလက်နည်းပညာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် အသုံးချမှုသည် ကျွန်ုပ်တို့အား "ကွမ်တမ်ခေတ်" သို့ ခေါ်ဆောင်လာမည်ဖြစ်ပြီး ပိုမိုမြင့်မားသော အလုပ်ထိရောက်မှု၊ ပိုမိုလုံခြုံသော ဆက်သွယ်ရေးနည်းလမ်းများနှင့် ပိုမိုအဆင်ပြေပြီး စိမ်းလန်းသောနေထိုင်မှုပုံစံကို သိရှိလာမည်ဖြစ်သည်။

ကွမ်တမ်စနစ်များကြား ဆက်သွယ်ရေး၏ ထိရောက်မှုသည် အလင်းနှင့် အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်နိုင်စွမ်းအပေါ် မူတည်သည်။ သို့သော်၊ optical ၏ ကွမ်တမ်ဂုဏ်သတ္တိများကို အပြည့်အဝအသုံးချနိုင်သော အရာတစ်ခုကို ရှာဖွေရန် အလွန်ခက်ခဲသည်။

မကြာသေးမီက ပဲရစ်မြို့ရှိ ဓာတုဗေဒအင်စတီကျုနှင့် Karlsruhe Institute of Technology မှ သုတေသနအဖွဲ့တစ်ဖွဲ့သည် ရှားပါးမြေဥရောပအိုင်းယွန်း (Eu³+) ကို အခြေခံ၍ ကွမ်တမ်အလင်းစနစ်များတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် ရှားပါးသော ယူရိုပီယမ်အိုင်းယွန်း (Eu³+) ကို အခြေခံ၍ မော်လီကျူးပုံဆောင်ခဲ၏ အလားအလာကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဤ Eu³ + မော်လီကျူး crystal ၏ အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းဝဒ် ထုတ်လွှတ်မှုသည် အလင်းနှင့် ထိရောက်သော အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုကို ပေးနိုင်ပြီး အရေးကြီးသော တန်ဖိုးရှိကြောင်း ၎င်းတို့ တွေ့ရှိခဲ့သည်။ကွမ်တမ်ဆက်သွယ်ရေးနှင့် ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာ

ပုံ 1- ရှားပါးမြေဥရောပ မော်လီကျူးပုံဆောင်ခဲများအပေါ် အခြေခံထားသော ကွမ်တမ်ဆက်သွယ်ရေး

ကွမ်တမ်ပြည်နယ်များကို ပေါင်းစည်းနိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် ကွမ်တမ်အချက်အလက်ကို ခြုံငုံသုံးသပ်နိုင်သည်။ qubit တစ်ခုတည်းသည် 0 နှင့် 1 ကြားရှိ မတူညီသော ပြည်နယ်များကို တစ်ပြိုင်နက် ကိုယ်စားပြုနိုင်ပြီး ဒေတာများကို အစုအဝေးတွင် အပြိုင်လုပ်ဆောင်နိုင်စေပါသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့်၊ ကွမ်တမ်ကွန်ပြူတာများ၏ ကွန်ပြူတာစွမ်းအားသည် သမားရိုးကျ ဒစ်ဂျစ်တယ်ကွန်ပျူတာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အဆမတန် တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ တွက်ချက်မှုဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များကို လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် qubits ၏ superposition သည် အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ တည်ငြိမ်နေရပါမည်။ ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်တွင် ဤတည်ငြိမ်မှုကာလကို ပေါင်းစပ်တစ်သက်တာဟု ခေါ်သည်။ ရှုပ်ထွေးသော မော်လီကျူးများ၏ နျူကလီးယား လှည့်ပတ်မှုသည် နျူကလီးယား လည်ပတ်မှုအပေါ် ပတ်ဝန်းကျင်၏ လွှမ်းမိုးမှုကို ထိရောက်စွာ ကာကွယ်ထားသောကြောင့် ခြောက်သွေ့သော သက်တမ်းကြာရှည်သော superposition ပြည်နယ်များကို ရရှိနိုင်သည်။

ရှားပါးမြေကြီးအိုင်းယွန်းနှင့် မော်လီကျူးပုံဆောင်ခဲများသည် ကွမ်တမ်နည်းပညာတွင် အသုံးပြုခဲ့သည့် စနစ်နှစ်ခုဖြစ်သည်။ ရှားရှားပါးပါး မြေကြီးအိုင်းယွန်းများတွင် အလွန်ကောင်းမွန်သော optical နှင့် spin ဂုဏ်သတ္တိများ ရှိသော်လည်း ၎င်းတို့ကို ပေါင်းစပ်ရန် ခက်ခဲသည်။optical ကိရိယာများ. မော်လီကျူးပုံဆောင်ခဲများသည် ပေါင်းစပ်ရန် ပိုမိုလွယ်ကူသော်လည်း၊ ထုတ်လွှတ်မှုလှိုင်းများသည် ကျယ်ပြန့်လွန်းသောကြောင့် လှည့်ခြင်းနှင့် အလင်းကြားတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရသော ချိတ်ဆက်မှုတစ်ခုကို တည်ဆောက်ရန် ခက်ခဲသည်။

ဤလုပ်ငန်းတွင် တီထွင်ထားသော ရှားပါးမြေကြီး မော်လီကျူးပုံဆောင်ခဲများသည် လေဆာလှုံ့ဆော်မှုအောက်တွင် နှစ်ခုစလုံး၏ အားသာချက်များကို သပ်သပ်ရပ်ရပ် ပေါင်းစပ်ထားသောကြောင့်၊ Eu³+ သည် နျူကလီးယားလှည့်ဖျားမှုဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို သယ်ဆောင်သည့် ဖိုတွန်ကို ထုတ်လွှတ်နိုင်သည်။ တိကျသောလေဆာစမ်းသပ်မှုများမှတဆင့်၊ ထိရောက်သော optical/nuclear spin interface ကိုထုတ်ပေးနိုင်သည်။ ဤအခြေခံအပေါ်တွင် သုတေသီများသည် နျူကလီးယားလှည့်ဖျားမှုအဆင့်ဖြေရှင်းမှု၊ ဖိုတွန်များ ပေါင်းစပ်သိမ်းဆည်းမှုနှင့် ပထမဆုံး ကွမ်တမ်စစ်ဆင်ရေးကို အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းတို့ကို ပိုမိုနားလည်သဘောပေါက်ခဲ့ကြသည်။

ထိရောက်သော ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာအတွက်၊ ရောထွေးနေသော qubits အများအပြားကို များသောအားဖြင့် လိုအပ်ပါသည်။ အထက်ပါ မော်လီကျူးပုံဆောင်ခဲများတွင် Eu³+ သည် stray electric field coupling မှတဆင့် ကွမ်တမ် ချိတ်ဆက်မှုကို ရရှိနိုင်ကြောင်း သုတေသီများက သရုပ်ပြခဲ့ပြီး၊ ထို့ကြောင့် ကွမ်တမ် သတင်းအချက်အလတ်များကို စီမံဆောင်ရွက်ပေးနိုင်ခဲ့သည်။ မော်လီကျူးပုံဆောင်ခဲများတွင် ရှားပါးမြေကြီးအိုင်းယွန်းများစွာပါဝင်သောကြောင့်၊ မြင့်မားသော qubit သိပ်သည်းဆကို ရရှိနိုင်သည်။

ကွမ်တမ်ကွန်ပြူတာအတွက် နောက်ထပ်လိုအပ်ချက်တစ်ခုမှာ qubits တစ်ခုချင်းစီ၏ လိပ်စာဖြစ်နိုင်မှုဖြစ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းတွင်ရှိသော optical addressing နည်းပညာသည် စာဖတ်နှုန်းကို မြှင့်တင်နိုင်ပြီး circuit signal ၏ အနှောင့်အယှက်ကို တားဆီးနိုင်သည်။ ယခင်လေ့လာမှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ ဤလုပ်ငန်းတွင် ဖော်ပြထားသော Eu³ + မော်လီကျူးပုံဆောင်ခဲများ၏ အလင်းဝင်နှုန်းသည် အဆတစ်ထောင်ခန့် တိုးတက်လာသည်၊ ထို့ကြောင့် နျူကလီးယားလှည့်ဖျားမှုအခြေအနေများကို တိကျသောနည်းလမ်းဖြင့် optically ခြယ်လှယ်နိုင်စေရန်။

အဝေးမှ ကွမ်တမ်ဆက်သွယ်ရေးအတွက် ကွမ်တမ်ကွန်ပြူတာများကို ချိတ်ဆက်ရန်အတွက် Optical signals များသည် ခရီးဝေးကွမ်တမ်သတင်းအချက်အလက်ဖြန့်ဝေမှုအတွက်လည်း သင့်လျော်ပါသည်။ တောက်ပသောအချက်ပြမှုကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ပုံသဏ္ဍာန်ဖွဲ့စည်းပုံသို့ Eu³ + မော်လီကျူးအသစ်များ ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းခြင်းအတွက် နောက်ထပ်ထည့်သွင်းစဉ်းစားနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းသည် ရှားပါးမြေကြီးမော်လီကျူးများကို ကွမ်တမ်အင်တာနက်အတွက် အခြေခံအဖြစ် အသုံးပြုကာ အနာဂတ် ကွမ်တမ်ဆက်သွယ်ရေးဗိသုကာများဆီသို့ အရေးကြီးသော ခြေလှမ်းတစ်ရပ်ကို လုပ်ဆောင်သည်။