የኳንተም ኮሙኒኬሽን፡ ሞለኪውሎች፣ ብርቅዬ መሬቶች እና ኦፕቲካል

የኳንተም ኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ በኳንተም ሜካኒክስ ላይ የተመሠረተ አዲስ የመረጃ ቴክኖሎጂ ሲሆን በውስጡ የተካተተውን አካላዊ መረጃ የሚቀርጽ፣ የሚያሰላ እና የሚያስተላልፍ ነው።የኳንተም ስርዓትየኳንተም ኢንፎርሜሽን ቴክኖሎጂ ልማትና አተገባበር ወደ "ኳንተም ዘመን" ያመጣናል፣ እንዲሁም ከፍተኛ የሥራ ቅልጥፍናን፣ የበለጠ ደህንነቱ የተጠበቀ የመገናኛ ዘዴዎችን እና የበለጠ ምቹ እና አረንጓዴ የአኗኗር ዘይቤን እውን ያደርጋል።

በኳንተም ሲስተሞች መካከል ያለው የግንኙነት ውጤታማነት የሚወሰነው ከብርሃን ጋር የመገናኘት ችሎታቸው ላይ ነው። ሆኖም ግን፣ የኦፕቲካል ኳንተም ባህሪያትን ሙሉ በሙሉ ሊጠቀም የሚችል ቁሳቁስ ማግኘት በጣም ከባድ ነው።

በቅርቡ በፓሪስ በሚገኘው የኬሚስትሪ ተቋም እና በካርልስሩሄ የቴክኖሎጂ ተቋም የተካሄደ የምርምር ቡድን በጋራ በኳንተም ኦፕቲካል ሲስተሞች ውስጥ ጥቅም ላይ ለማዋል ብርቅዬ የምድር ዩሮፒየም አየኖች (Eu³ +) ላይ የተመሠረተ ሞለኪውላዊ ክሪስታል ያለውን አቅም አሳይተዋል። የዚህ የዩ³ + ሞለኪውላዊ ክሪስታል እጅግ ጠባብ የመስመር ስፋት ልቀት ከብርሃን ጋር ቀልጣፋ መስተጋብር እንዲኖር እና በ... ላይ ጠቃሚ ጠቀሜታ እንዳለው ደርሰውበታል።የኳንተም ኮሙኒኬሽንእና የኳንተም ኮምፒውቲንግ።

ምስል 1፡ በብርቅዬ ምድር ዩሮፒየም ሞለኪውላዊ ክሪስታሎች ላይ የተመሠረተ የኳንተም ግንኙነት

የኳንተም ግዛቶች ሊደራጁ ስለሚችሉ የኳንተም መረጃ ሊደራጅ ይችላል። አንድ ኩቢት በአንድ ጊዜ በ0 እና 1 መካከል የተለያዩ የተለያዩ ሁኔታዎችን ሊወክል ይችላል፣ ይህም ውሂብ በትይዩ በቡድን እንዲሰራ ያስችለዋል። በዚህም ምክንያት የኳንተም ኮምፒውተሮች የኮምፒዩተር ኃይል ከባህላዊ ዲጂታል ኮምፒውተሮች ጋር ሲነጻጸር በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል። ሆኖም ግን፣ የኮምፒውተር ስራዎችን ለማከናወን፣ የኩቢትስ ሱፐርፖዚሽን ለተወሰነ ጊዜ በቋሚነት መቆየት መቻል አለበት። በኳንተም ሜካኒክስ፣ ይህ የመረጋጋት ጊዜ እንደ ወጥነት የህይወት ዘመን ይታወቃል። ውስብስብ ሞለኪውሎች የኑክሌር ሽክርክሪቶች ረጅም ደረቅ የህይወት ዘመን ያላቸውን ሱፐርፖዚሽን ግዛቶችን ማግኘት ይችላሉ ምክንያቱም የአካባቢ ተጽዕኖ በኑክሌር ሽክርክሪቶች ላይ ውጤታማ በሆነ መንገድ የተጠበቀ ነው።

ብርቅዬ የምድር አየኖች እና ሞለኪውላር ክሪስታሎች በኳንተም ቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ ሁለት ስርዓቶች ናቸው። ብርቅዬ የምድር አየኖች እጅግ በጣም ጥሩ የኦፕቲካል እና የስፒን ባህሪያት አሏቸው፣ ነገር ግን በውስጣቸው ለመዋሃድ አስቸጋሪ ናቸውየኦፕቲካል መሳሪያዎችሞለኪውላዊ ክሪስታሎች ለማዋሃድ ቀላል ናቸው፣ ነገር ግን የልቀት ባንዶች በጣም ሰፊ ስለሆኑ በማሽከርከር እና በብርሃን መካከል አስተማማኝ ግንኙነት መመስረት አስቸጋሪ ነው።

በዚህ ሥራ ውስጥ የተገነቡት ብርቅዬ የምድር ሞለኪውላዊ ክሪስታሎች የሁለቱንም ጥቅሞች በሌዘር ማነቃቂያ ስር፣ Eu³ + ስለ ኒውክሌር ስፒን መረጃ የሚያስተላልፉ ፎቶኖችን ሊያመነጭ ይችላል። በተወሰኑ የሌዘር ሙከራዎች አማካኝነት ውጤታማ የኦፕቲካል/ኑክሌር ስፒን በይነገጽ ሊፈጠር ይችላል። በዚህ መሠረት ተመራማሪዎቹ የኑክሌር ስፒን ደረጃን የመለየት፣ የፎቶኖች ወጥ የሆነ ማከማቻ እና የመጀመሪያውን የኳንተም ኦፕሬሽን አፈፃፀም የበለጠ ተገንዝበዋል።

ለቀልጣፋ የኳንተም ኮምፒውቲንግ፣ ብዙ የተጠላለፉ ኩቢትዎች ብዙውን ጊዜ ያስፈልጋሉ። ተመራማሪዎቹ ከላይ በተጠቀሱት ሞለኪውላዊ ክሪስታሎች ውስጥ ያለው Eu³+ በተዘዋዋሪ የኤሌክትሪክ መስክ ትስስር አማካኝነት የኳንተም ጥልፍልፍን ማሳካት እንደሚችል አሳይተዋል፣ በዚህም የኳንተም መረጃ ማቀነባበሪያን ያስችላል። ሞለኪውላዊ ክሪስታሎች በርካታ ብርቅዬ የምድር አየኖችን ስለሚይዙ፣ በአንጻራዊ ሁኔታ ከፍተኛ የኩቢት ጥግግት ማግኘት ይቻላል።

ለኳንተም ኮምፒውቲንግ ሌላው መስፈርት የግለሰብ ኩቢት የአድራሻ አቅም ነው። በዚህ ሥራ ውስጥ ያለው የኦፕቲካል አድራሻ ቴክኒክ የንባብ ፍጥነትን ሊያሻሽል እና የወረዳ ምልክት ጣልቃ ገብነትን ሊከላከል ይችላል። ከቀደምት ጥናቶች ጋር ሲነጻጸር፣ በዚህ ሥራ ውስጥ የተዘገበው የዩዩ³ + ሞለኪውላዊ ክሪስታሎች የኦፕቲካል ወጥነት በአንድ ሺህ እጥፍ ገደማ ተሻሽሏል፣ ስለዚህም የኑክሌር ሽክርክሪት ሁኔታዎች በተወሰነ መንገድ በኦፕቲካል መንገድ ሊታሰሩ ይችላሉ።

የኦፕቲካል ሲግናሎች ከርቀት ኳንተም ኮሙኒኬሽን ጋር ለማገናኘት የረጅም ርቀት ኳንተም መረጃ ስርጭት ተስማሚ ናቸው። የብርሃን ምልክቱን ለማሻሻል አዳዲስ የዩዩ³ + ሞለኪውላዊ ክሪስታሎች በፎቶኒክ መዋቅር ውስጥ እንዲዋሃዱ ተጨማሪ ትኩረት ሊሰጥ ይችላል። ይህ ሥራ ብርቅዬ የምድር ሞለኪውሎችን ለኳንተም ኢንተርኔት መሠረት አድርጎ ይጠቀማል፣ እና ወደወደፊቱ የኳንተም ኮሙኒኬሽን አርክቴክቸርስ ወሳኝ እርምጃ ይወስዳል።