روش جدیدی از محاسبات کوانتومی

خبرگزاری برنا؛ پژوهشگران دستگاهی را مهندسی کرده‌اند که می‌تواند به عنوان نوع جدیدی از آجر‌های ساختمانی برای فناوری‌های کوانتومی عمل کند و ارتعاش مکانیکی بین دو لایه اتم (نفس‌های اتم‌ها) را با مشاهده نوع نوری که آن اتم‌ها در هنگام تحریک توسط لیزر ساطع می‌کنند، شناسایی کند. این پیشرفت جدید می‌تواند به روش جدیدی برای محاسبات کوانتومی منجر شود. 

نویسنده ارشد این پژوهش گفت: این یک سکوی جدید در مقیاس اتمی است که از آنچه جامعه علمی آن را «اپتومکانیک» (مکانیک نوری) می‌نامد، استفاده می‌کند که در آن نور و حرکات مکانیکی ذاتاً با هم جفت می‌شوند. این نوع جدیدی از اثر کوانتومی درگیر را ارائه می‌دهد که می‌تواند برای کنترل فوتون‌های منفرد در مدار‌های نوری یکپارچه برای بسیاری از کاربرد‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

فوتون یک کوانتوم یا به عبارتی کم‌ترین مقدار قابل اندازه‌گیری در یک میدان الکترومغناطیسی مانند تابش الکترومغناطیسی (نور و امواج رادیویی) محسوب می‌شود و همچنین در نقش حامل نیرو برای نیروی الکترومغناطیس عمل می‌کند. اگرچه سرعت فوتون به محیط بستگی دارد، اما در محیط خلأ، همواره با سرعتی برابر با سرعت نور معادل ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر ثانیه حرکت می‌کنند.

بنا بر اعلام وبگاه اینترستینگ اینجنییرینگ، ‌ مکانیک کوانتومی مانند همه ذرات بنیادی، بهترین توضیح را در مورد فوتون‌ها ارائه می‌نماید؛ ذراتی که مانند الکترون‌ها از خود دوگانگی موج و ذره نشان می‌دهند، به طوری که دارای هر دو خاصیت موجی و ذره‌ای هستند. مفهوم مدرن فوتون از پژوهش‌های آلبرت اینشتین در طول دو دهه ابتدایی قرن بیستم سرچشمه می‌گیرد.

پژوهشگران در مرحله بعد تصمیم دارند، آزمایش کنند که آیا می‌توانند این فونون‌ها (phonons) را برای فناوری کوانتومی با استفاده از ولتاژ الکتریکی مهار کنند یا خیر. آن‌ها دریافتند که می‌توانند انرژی برهمکنش فوتون‌های مرتبط را به روش‌های قابل اندازه‌گیری و کنترل و در یک سیستم یکپارچه تغییر دهند.

در فیزیک ماده چگال، فونون نقش بسیار مهمی دارد و در بسیاری از خاصیت‌های مواد جامد از جمله رسانایی گرمایی و رسانایی الکتریکی تاثیرگذار است.

پژوهشگران در مرحله بعد می‌خواهند قادر به کنترل چند تابشگر و حالت‌های فونون مرتبط با آن‌ها باشند که گامی به سوی ایجاد یک پایه جامد برای مدار‌های کوانتومی است.

این پیشرفت قطعا به توسعه بیشتر محاسبات کوانتومی که در آینده کاربرد‌های زیادی خواهد داشت، منجر می‌شود.

انتهای پیام/